کابل های فیبر نوری نوع پیشرفته کابل های شبکه هستند، از همین رو دارای عملکرد قابل توجهی از لحاظ پهنای باند و سرعت انتقال داده نسبت به نسخه های رسانای فلزی قبلی است.
فیبر های نوری همانطور که از نامشان پیداست اطلاعات را از طریق پالس های نوری انتقال می دهند. نور توسط یک لیزر یا منبع LED ایجاد می شود. رشته ها از ترکیبی از شیشه یا پلاستیک ساخته شده اند. وجود این مواد علاوه بر عملکرد قابل توجه، دارای انعطاف پذیری بالا، وزن کمتر و مقاومت بهتری می باشند. سیگنال ورودی از فرستند دریافت می شود و در امتداد هسته فیبر، به پالس های نوری تبدیل می شوند.
الیاف توسط یک لایه پوششی اضافی احاطه شده اند که دارای ضریب شکست متفاوتی از رشته های هسته هستند.بین روکش و الیاف اختلافی وجود دارد که پالس های نوری هنگام حرکت در طول کابل، در زاویه های خاصی خم شوند. پالس های نوری یه صورت یک الگوی زیگزاگ در طول کابل فیبر نوری حرکت می کنند. در مورد کابل های طولانی، به جهت استحکام سیگنال، سیگنال ها در طول حرکت در چندین نقطه به سیگنال های الکتریکی تبدیل شده و مجددا ب پالس های نوری تغییر می کنند.
سیگنال های نوری 70 درصد از سرعت نور را طی کرده و بعد از رسیدن به مقصد، توسط تجهیزات مخصوص به خود به داده تبدیل شده و انتقال می یابند.
جنس کابل های فیبر نوری
همانطور که عنوان شد، کابلهای فیبر نوری از مواد زیادی ساخته می شوند. اما رشته های اصلی ترکیبی از شیشه (Silica) / پلاستیک ساخته می شوند. کابل های فیبر نوری به دلیل انعطاف پذیری، وزن پایین و راحتی استفاده از آن اقتصادی تر هستند. اما لازم به ذکر است این کابل ها برای زیرساخت هایی که سرعت انتقال داده کم برای آن ها قابل قبول است بیشتر استفاده می شوند.
مزیت های استفاده از کابل فیبر نوری
1-پهنای باند - انتقال داده با کابل های فیبر نوری
کابل های مسی نسبت به کابل های فیبر نوری از پهنای باند کمتری برخوردارند. کابل های مسی ابتدا برای انتقال سیگنال های صوتی استفاده می شدند، البته به کابل های مسی نسبت به کابل های فیبر نوری پهنای باند کمتری را ارسال می کنند. کابل های مسی در ابتدا برای انتقال سیگنال های صوتی ساخته شده بودند، که پهنای باند کمتری دارند.
2ـ سرعت انتقال داده با کابل های فیبر نوری
استفاده از پالس های نوری به عنوان منبع اصلی انتقال اطلاعات در کابل های فیبر نوری در مقایسه با سایر حالت های انتقال داده، سرعت بسیار بالایی را ارائه می نمایند. به طور کلی فیبرهای نوری دارای سرعت عملکرد بالاتری نسبت به فایل های مسی نظیر Cat6 و Cat5 هستند.
3ـ فاصله انتقال داده کابل های فیبر نوری
کابل های فیبر نوری به دلیل کم بودن میزان افت سیگنال می توانند سیگنال های خود را در مسافت های بسیار بیشتر از کابل کشی سنتی حمل کنند. کابل های مسی از نظر فاصله انتقال داده، دارای محدودیت 328 فوت هستند. اما فیبرهای نوری با توجه به جنس کابل، می تواند سیگنالی را در طول صدها کیلومتر حمل کند.
4ـ مقاومت تداخل الکترونیکی در فیبرهای نوری
کابل های فیبر نوری نسبت به کابل های مسی نسبت به تداخل الکترونیکی مقاومت بهتری دارند. این توانایی سبب افزایش سرعت انتقال اطلاعات در مسافت های طولانی خواهد شد.
5ـ ایمنی و قابلیت اطمینان کابل های فیبر نوری
کابل های شیشه ای بسیار نازک تر، سبک تر و در عین حال محکم تر هستند و باعث می شود آنها در مقابل نیروهای کششی مقاومت بالاتری داشته باشند. در نتیجه در مقابل کابل های مسی مقاومت بیشتری دارند. کابل های فیبر نوری بر خلاف کابل های مسی تحت تأثیر آب و هوا، رطوبت یا دما قرار نمی گیرند. از طرفی دیگر نیز هنگام که در معرض خطر قرار می گیرند سبب آتش سوزی نمی شوند.
انواع کابل فیبر نوری
کابل های فیبر نوری در دو نوع عرضه می گردند که شامل:1ـ Single mode
نور در این کابل ها بصورت مستقیم حمل می شود. یک رشته از الیاف شیشه ای هستند که قطر آن ها 8.5-10 میکرون است. از آنجایی که تنها یک حالت انتقال دارد، آن را 1310 یا 1550 نانومتر پخش می کند.
در مقایسه با کابل های Multimode، کابلهای Single mode پهنای باند بالاتری دارند ، برای انتقال به یک منبع نوری با عرض طیفی باریک نیازمندد. دارای سرعت بالایی هستند و از طرفی مسافت 50 برابر بیشتر از سایر کابل ها را طی می نماید. هسته داخلی کابل های Single mode از Multimode کوچکتر می باشد.
Single mode ها بخش مهمی از پهنای باند شبکه را تشکیل می دهند. در واقع این کابل ها برای انتقال دیتا برای مسافت های طولانی طراحی شده است و برای کابل شبکه های تلویزیونی و دانشگاه ها مناسب می باشد.
2ـ Multimode
Multimode دارای قطر بزرگتر هستند، که به طور معمول 50-100 میکرون می باشد. در فواصل متوسط، الیاف Multimode پهنای باند بالاتری را با سرعت بالا ارائه می دهند. امواج نور در مسیرها یا حالت های مختلف پراکنده می شوند، زیرا در هسته کابل به طور معمول 850 یا 1300nm حرکت می کنند.
کابل های چند حالته به عنوان فیبر “خانگی” در نظر گرفته می شوند ، به عنوان نمونه می توان از آنها در FTTH استفاده کرد. Multimode می تواند به 100Gbps اترنت برسد. نمونه فیبرهای Multimode شامل OM1 ، OM2 ، OM3 ، OM4 و OM5 می باشند.
کابل های فیبر نوری برای چه مواردی استفاده می شود؟
مزایای استفاده از کابل فیبر نوری سبب شده تا در اینترنت، تلفن و تلویزیون مصرف شوند. البته امروزه در سایر قسمت ها نیز از این کابل ها استفاده می شوند. به دلیل اشغال فضای کمتر و سرعت انتقال بیشتر امروزه در ماشین های پیشرفته از کابل های فیبر نوری استفاده می شود. می توان گفت امروزه در بیشتر موارد این کابلها جانشین کابل های مسی قبلی شده اند.
