فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری چیست؟

اگر شما هم این روزها نام فیبر نوری را زیاد می شنوید اما با آن آشنایی ندارید و می خواهید بدانید فیبر نوری چیست، با این مقاله همراه باشید.

فیبر نوری که در فارسی به آن تار نوری نیز گفته می شود، رشته ای بسیار نازک از جنس شیشه یا پلاستیک است که می تواند نور را در مسافت های طولانی منتقل نماید. اگر می خواهید تصوری از ابعاد فیبر نوری داشته باشید این را بدانید که فیبر نوری تنها اندکی از موی شما کلفت تر است.

فناوری ارسال سیگنال از یک مکان به مکان دیگر بوسیله نور را مخابرات نوری می گویند. این سیگنال ها می توانند آنالوگ، دیجیتال ، اطلاعات صوتی، داده یا اطلاعات ویدیویی باشند. فیبرنوری می تواند اطلاعات بیشتری را در مسافت­های طولانی ­تر و در زمان کمتری نسبت به سیم مسی یا روش بی سیم انتقال دهد.

فیبر نوری رشته باریک و بلندی از یک مادّه شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نوری را که از یک سر به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند.

سوالی که همیشه پیش می آید این است که ظرفیت انتقال یک فیبر نوری نسبت به کابل مسی چقدر بیشتر است؟ قبل از اینکه به طور علمی و تخصصی به پاسخ این سوال بپردازیم، یک تصویر می تواند پاسخ را در ذهن شما مجسم کند: به شکل زیر نگاه کنید:

این عکس که در در سال ۱۹۷۶ گرفته شده است، مقایسه ابعاد فیبر نوری و کابل مسی هم ظرفیت با آن را نشان می دهد. در این عکس، به خوبی می توانید تعداد رشته های مورد نیاز برای ایجاد ظرفیت معادل با یک رشته تار نوری را ملاحظه کنید. خبر شگفت انگیزتر این است که فیبر نوری امروزی می تواند میلیون ها بار داده بیشتری نسبت به فیبرنوری نشان داده شده در شکل بالا را منتقل نماید.

فیبر نوری در مخابرات، روشنایی و نورپردازی، پزشکی، تجهیزات نظامی، لیزرهای فیبری، بازرسی های نوری و ساخت سنسورها مورد استفاده قرار می گیرد.

ساختار فیبر نوری

فیبر نوری از دو قسمت اصلی تشکیل شده است؛ بدین معنی که هر کدام از این دو قسمت را حذف کنیم، فیبر نوری عملکرد خود را در انتقال نور از دست می دهد. بر روی این دو قسمت، لایه های بیشتری برای محافظت از فیبر نوری شیشه ای که بسیار شکننده است قرار می دهند تا انواع مختلفی از فیبرهای نوری با روکش های مختلف و کاربردهای متنوع پدید آید. شکل زیر را ببینید:

هسته 

قسمت مرکزی فیبر نوری که نور در آن منتشر می شود را هسته یا Core می گویند.

غلاف

لایه پیرامون هسته که دارای ضریب شکست کمتری از هسته است را غلاف یا Cladding می گویند.

 روکش

یک پوشش پلیمری در قسمت بیرونی فیبرنوری است که از شیشه در برابر رطوبت یا آسیب های فیزیکی محافظت می کند. به پوشش Coating هم گفته می شود.

در ابتدای این نوشته گفتیم که فیبر نوری اندکی از موی انسان ضخیم تر است. الان که قسمتهای مختلف فیبر نوری را شناختیم، وقتش است که در مورد ضخامت این قسمتها نیز اطلاعاتی کسب کنیم.

قطر هسته فیبر نوری

قطر هسته فیبر نوری در برخی از مدل ها بین ۵ تا ۱۰ میکرومتر (هر میکرومتر یک هزارم میلیمتر است)، و در انواع دیگر ۵۰ میکرومتر یا ۶۲.۵ میکرومتر است.

فعلا این را بدانید که فیبرهای نوری دارای هسته با قطر بین ۵ تا ۱۰ میکرومتر را تک مد یا SM (مخفف شده Single Mode) و فیبرهای نوری دارای هسته با قطر ۵۰ یا ۶۲.۵ میکرومتر را مالتی مد یا MM (مخفف شده Multi Mode) می نامند.

البته این تقسیم بندی خیلی دقیق و علمی نیست، اما در مخابرات از این تقسیم بندی استفاده می کنند که تعریف دقیقتر را وقتی ارائه می دهیم که مفهوم طول موج و دهانه عددی فیبر نوری را فراگرفته باشید.

قطر غلاف فیبر نوری

قطر غلاف فیبر نوری در ۹۹ درصد مدلها، ۱۲۵ میکرومتر است. یعنی این اطمینان را داشته باشید که اگر در حوزه فیبرهای نوری مخابراتی کار می کنید، این عدد فقط ۱۲۵ میکرومتر است.

در برخی از کاربردها مثل کاربردهای نظامی فیبر نوری یا کاربرد فیبر نوری در ساخت سنسورها، از فیبرهای نوری Reduced Clad استفاده می شود که همانطور که از نام انگلیسی آن بر می آید، قطر غلاف کاهش پیدا کرده است. به عنوان مثال فیبرهای نوری با غلاف ۴۰ میکرومتر یا ۸۰ میکرومتر نیز تجاری شده و برای ساخت سنسورهای مختلف که مسأله کاهش حجم سنسور مهم است، مورد استفاده قرار می گیرد.

اما این نکته را در نظر داشته باشید که کاهش قطر غلاف باعث کم شدن قطر هسته نمی شود و قطر هسته همان اعدادی بود که عنوان شد.

پس برای سادگی و به خاطر سپردن آسان قطرها، خود را درگیر فیبرهای نوری با غلاف کاهش یافته نکنید و فقط قطرهای مورد استفاده در کاربردهای مخابراتی را حفظ کنید: یکبار دیگر تکرار می کنم: قطر هسته فیبرهای نوری تک مد بین ۵ تا ۱۰ میکرومتر و قطر هسته فیبرهای نوری مالتی مد فقط دو عدد ۵۰ یا ۶۲.۵ میکرومتر است. همچنین قطر غلاف فیبر نوری نیز در هر دو مدل تک مد و مالتی مد ۱۲۵ میکرومتر خواهد بود.

قطر روکش فیبر نوری

اولین روکش:

در مورد قطر روکش نیز در ۹۹ درصد مواقع، اولین پوشش محافظ فیبر نوری دارای قطر ۲۵۰ میکرومتر است. اگر فیبر نوری فقط دارای این پوشش باشد، به آن فیبر نوری Bare یا لخت می گویند. فیبرهای نوری تک مد دارای پوشش بیرنگ و یا آبی یا به ندرت سبز هستند. روکش فیبر نوری مالتی مد قرمز رنگ است.

نکته مهمی که باید در مورد اولین روکش فیبر نوری بدانید، این است که اگر این روکش را با ابزاری به نام استریپر فیبر نوری بردارید یا به اصطلاح آن را لخت کنید، فیبر نوری کاملا شکننده می شود و با اندک خمیدگی خواهد شکست.

دومین روکش:

از اینجا به بعد، روکش ها یکسان نیستند و بسته به کاربرد، می تواند انواع مختلفی برای دومین روکش و روکش های بعد از آن داشته باشیم. دومین روکش معمولا پوششی به قطر ۹۰۰ میکرومتر یا ۰.۹ میلیمتر است که باید با استریپر ۹۰۰ میکرون برداشته شود.

از آنجایی که ترتیب روکش از اولین روکش به بعد بسیار تغییر می کند، این مطلب را در مقاله انواع کابل های فیبر نوری ادامه خواهیم داد.

خب تا اینجای کار به دنیای شگفت انگیز فیبر نوری وارد شدید! به شما تبریک می گوییم. تا اینجا فهمیدیم که فیبر نوری چیست و از چه قسمت هایی تشکیل شده است. برای این که بدانید نور چگونه می تواند بدون اینکه تضعیف شود در فیبر نوری انتشار یابد، مقاله بعدی را با عنوان “نور چگونه در فیبر نوری منتقل می شود؟” را بخوانید تا بفهمید فیبر نوری چگونه کار می کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *