در دل یک فیبر نوری چه خبر است؟

فیبر نوری

حتما به گوشتان خورده است که مجهز بودن به فیبر نوری یک مزیت سیستم ارتباطی است اما این مزیت در چیست و در واقع چه چیز خاصی در دل فناوری فیبر نوری پنهان شده است؟ فیبر نوری در صنعت ارتباطات و الکترونیک دارد به سرعت جایگزین سیم می ‌شود. فیبر نوری نسبت به سیم‌ های مسی که معمولا در سیستم ارتباطات استفاده می‌ شدند مزیت ‌های فراوانی دارند.
اگر از قبل برایتان جالب بوده است یا الان کنجکاو شده‌اید که بدانید فیبر نوری از چه بخش‌هایی تشکیل شده با ما در این مطلب همراه باشید.

ساختار فیبر نوری

کابل فیبر نوری مجموعه ‌ای فیبر از جنس دی ‌اکسید سیلیسیم است. قطر آن کمتر از یک اینچ است. نوع تجاری فیبر نوری دو و نیم گیگ در ثانیه تا ده گیگابایت در ثانیه ظرفیت دارد. درونی‌ترین لایۀ فیبر نوری هسته نام دارد. هسته یک تار از جنس شیشه خالص است و خاصیت بازتاب‌کننده دارد. برای ساخت هسته از پلاستیک بازتاب‌ کننده هم استفاده می‌شود که ارزان‌تر است البته کیفیتش از شیشه پایین‌تر است.

پوسته که در اطراف هسته است از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. ترکیب پوسته و هسته یک رابط بازتابنده است که نور را در هسته می‌تاباند تا از طرف دیگر به هسته بازتابانده شود. به این فرایند، بازتاب داخلی کلی می‌گویند. قطر نوع رایج فیبر نوری 125 میکرون (یک میلیونیم متر و اندازۀ یک تار موی انسان) است که هسته و پوسته را در بر می‌گیرد و لایۀ محافظی از جنس پلاستیک هم دارد. این لایه کل کابل و صدها فیبر نوری را در خود نگه می‌دارد.

نور در فیبر نوری چه می‌ کند؟

در مسیر پرپیچ و خم کابل فیبر نوری، نور در هسته جریان پیدا می‌کند و به سطح آبکاری ‌شده (Cladding) برخورد می‌کند. سطح آبکاری‌ شده نور را جذب نمی‌ کند به همین دلیل نور در فیبر نوری حرکت می‌کند. اگر شیشه ی استفاده‌شده، خالص نباشد سیگنال ‌های نوری ضعیف می‌شوند.

سیستم رله فیبر نوری چیست؟

برای روشن شدن موضوع فرض می کنیم دو ناوگان دریایی بر روی سطح دریا می خواهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. یکی از ناوها می خواهد پیامی را برای دیگری ارسال کند. بنابراین کاپیتان ناو فوق پیام را برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است، ارسال می کند. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس (نقطه و فاصله) ترجمه می نماید و با استفاده از یک نورافکن آن را برای ناو دیگر ارسال می نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم، کدهای مورس را مشاهده می نماید و آن‌ها را به یک زبان خاص (مثلا انگلیسی) تبدیل می کند و برای کاپیتان ناو ارسال می کند.
حال اگر فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسیار زیاد (هزاران مایل) باشد، برای برقراری ارتباط بین آن‌ها از یک سیستم مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری استفاده می شود. حال در ادامه به معرفی اجزای سیستم فیبر نوری می پردازیم :

فرستنده

فرستنده سیگنال‌های نوری را تولید و رمزنگاری می‌ کند. فرستنده، دستگاه نوری را برای روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب هدایت می‌کند و در کنار فیبر نوری است و معمولا یک لنزی برای تمرکز نور در فیبر دارد. طول موج سیگنال‌های نوری معمولا 850 ، 1300 و 1550 نانومتر است.

بازتاب نوری

سیگنال‌های نوری جلوی ضعیف ‌شدن یا از بین رفتن سیگنال‌ ها را در فاصله‌ های زیاد را می‌ ‎گیرد. بازتاب نوری، از فیبرهای نوری متعدد با یک روکش تشکیل شده است. وقتی سیگنال ضعیف به روکش دوپینگی می‌رسد، انرژی لیزر، مولکول‌های دوپینگ شده را به لیزر تبدیل می‌کند. مولکول‌های دوپینگ‌شده، سیگنال نوری جدید و قوی‌ تر با ویژگی‌های همان سیگنال ورودی ضعیف تولید می‌ کنند.

دریافت‌ کننده نوری

دریافت‌ کننده سیگنال‌ های دیجیتالی نوری را دریافت می‌کند، رمزگشایی می‌کند، سیگنال‌ های الکتریکی را برای استفاده‌ کنندگان، مانند کامپیوتر، تلفن و… می‌فرستد. دریافت‌ کننده برای تشخیص نور از فتوسل یا فتودیود استفاده می‌کند.

دانستن جزئیات یک شی یا ابزاری که از آن استفاده می‌کنیم باعث می‌شود به قابلیت ‌های آن آگاهی داشته باشیم و بتوانیم در زمان انتخاب محصولات مختلف، نگاه دقیق‌تری پیدا کنیم. با خواندن این مطلب فیبر نوری دیگر یک کلمۀ ساده نیست که از کنار آن رد بشویم. چون با این مطلب به یک سفر علمی کوچک به درون یک فیبر نوری رفتیم و اجزای آن را شناختیم. در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر درباره فیبر نوری یا خرید فیبر نوری به لایت هوم مراجعه نمایید.