فیبر نوری

فیبر نوری (optical fiber) یک محیط انتقال برای مخابره کردن اطلاعات توسط نور است .جنس این کابل بسیار مشابه شیشه است با این تفاوت که این کابل انعطاف پذیر است و ساختار آن به صورت استوانه هایی از داخل شفاف و در محیط ،کدر است ،ضحامت این فیبر به اندازه ی موهای سر می باشد. پهنای باند این کابل تا بالای 10Gbps می رسد هرسیستم فیبر نوری به یکی از سه صورت زیر می باشد: - single mode fiber (فیبر حالت یکتا):پر کاربرد ترین حالت برای ارسال و دریافت اطلاعات در مسافت های دور استفاده می باشد. - step index multi mode fiber(فیبرحالت چندگانه ی شاخص پله): روشی است که اکنون برای مسافت های دور منسوخ شده است. - graded multi mode fiber (فیبر حالت چندگانه ی درجه بندی شده) : برای مسافت های کوتاه و متوسط مصرف می شود. سیستم رله ی فیبر نوری برای آگاهی ازاز نوع و عملکرد سیستم های مخابراتی می باشد که به طور کلی در بخش مخابراتی به بخش های زیر تقسیم می شود: -فرستنده:در ابتدا سیگنال ارسالی رمز گذاری یا کدگذاری می شود تا ارسال آن ممکن شود. - بازتاب کننده نوری: با توجه به تضعیف سیگنال ارسالی در طول مسیر به منظور تقویت سیگنال ارسالی از این قسمت در سیستم های نوری استفاده می شود. -گیرنده نور: زمانی که سیگنال حاوی اطلاعات دریافت شد باید این سیگنال ازحالت کدگذاری شده خارج شودکه این عمل در این بخش صورت میگیرد.

قسمت های مختلف یک کابل فیبر نوری به سه بخش عمده ی زیر تقسیم می شود: - هسته شیشه ای: بخش اصلی کال فیبر نوری است این بخش بسیار شفاف است تا پرتو های نوری با کمترین خطا و بیشترین سرعت از آن عبور کنند-روکش یا غلاف شیشه ای: جنس این بخش هم مشابه هسته از شیشه است با این تفاوت که ضریب شکست آن متفاوت با هسته است و به منظور برگشت برخی شعاع های نوری خارج شده از هسته است. -بافر رویه یا شیلد پلاستیکی :روکشی است از جنس پلاستیک که به منظور محافظت کابل از تعییرات دما و رطوبت و سایر پارامتر های محیطی استفاده می شود. مراح ساخت فیبر نوری به ترتیب به صورت زیر است: -صیغل گرمایشی:در این مرحله هسته ی شیشه ای از لوله ای حاوی گاز های کلر و اکسیژن که دمای ان بالای 1800 درجه ی سانتی گراد است،به منظور صاف و صیغلی شدن سطح هسته عبور داده می شود. - اضافی: در این مرحله نیز با عبور دادن هسته از گاز های فریون ،کلر و اکسیژن ترک خوردگی ها و شکاف ها ی شیشه از بین میرود. -لایه نشانی کردن بخش روکش: در مرحله ی لایه نشانی ماده تتراکلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل در حالت گاز و هلیم وارد لوله ی شیشه ای می شود و یک مشغل با سرعت ی حدود200 میلی متر بر دقیقه برروی طول لوله حرکت می کند، این عمل باعث افزایش دما تا بالا تر از 1900درجه ی سانی گرادمی شود که بر اثر تعییرات ناگهانی دما ،ذرات به سورت رسوب روی جداره ها می چسبند و سطح شیشه یکنواخت مطابق با ساختار اولیه می شود.

یکی از مهم ترین مزایای این کابل نسبت به کابل های فلزی به شرح زیر است: -به دلیل کم بودن مقاوت طول مسیر نسبت به کابل های مسی و آلمینیومی سرعت انتقال اطلاعات (Bit rate) بیشتر میشود.-طول عمر طولانی تر -حساسیت بالا -پاسخگویی سریع -نویز کم از معایت آن می توان انعطاف پذیری کمتر نسبت به کابل های مسی اشاره کرد. برای یک منبع نور برای محیط فیبر نوری لازم است که با توجه به توزیع واگرایی نور برای جلوگیری از ایجاد پاشیدگی نور بهتر است از نور تک فام یا تک فرکانس استفاده کنیم که مناسب ترین ابزار ،دیود لیزری یا همان لیزر است. از فیبر نوری می توان در برنامه های صنعتی، مخابراتی، فضایی ، کامپیوتری ،دارویی، معادن، نظامی و.. استفاده کرد.