فیبر نوری
فیبر نوری
فیبر نوری
با بکارگیری آخرین فناوریهای انتقال نوری ، زیرساخت لازم برای تمام کاربردهای الکترونیکی از قبیل تجارت الکترونیکی ، دولت الکترونیکی و بانکداری الکترونیکی فراهم می شود و ارائه خدمات ارتباطی ارزان ، پرسرعت ، ایمن و با کیفیت عالی به همه اقشار امکانپذیر می‌گردد .
فیبر نوری چیست ؟ ساختار فنی آن چگونه است و از چه موادی ساخته می‌شود ؟
فیبر نوری یکی از محیطهای انتقال هدایت شده است که در مخابرات مورد استفاده قرار می‌گیرد . محیط انتقال ، جایی بین فرستنده و گیرنده است . وقتی پیامی مانند دیتا ، تصویر، صدا و یا فیلم قرار است انتقال داده شود نیاز به محیط انتقالی مثل فضای آزاد که ارتباط «وایرلس» بی‌سیم را شامل می‌شود ، خط دوسیمه تلفنی ، کابل کواکسیال و یا فیبرنوری است . در حقیقت می‌توان گفت از نظر ساختاری فیبر نوری یک موج بر استوانه ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که از دو ناحیه مغزی و غلات یا هسته و پوسته با ضریب شکست متفاوت و دولایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است . فیبرنوری از امواج نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای شیشه یا پلاستیک بهره می‌گیرد . هرچند استفاده از هسته پلاستیکی هزینه ساخت را پایین می‌آورد ، اما کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود .
مغز و غلاف یا هسته و پوسته با هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند . قطر هسته و پوسته حدود ۱۲۵ میکرون است ( هر میکرون معادل یک میلیونیوم متر است ) چند لایه محافظ در یک پوشش حول پوسته قرار می‌گیرد و یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد این . لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد که می‌تواند شامل صدها فیبرنوری مختلف باشد . هر کابل نوری شامل دو رشته کابل مجزا یکی برای ارسال و دیگری دریافت دیتا در نظر گرفته می‌شود با گسترش فناوریهای اطلاعات و ارسال پهنای باند بیشتر اطلاعات ، ما احتیاج به محیطهای انتقال هدایت شده‌ای داریم که بتواند پهنای باند بیشتری را هدایت کند . پهنای باند بیشتر به معنای ارسال اطلاعات بیشتر یا سرعت بالاتر اطلاعات است .
در حقیقت می‌توان گفت ظرفیت و سرعت دو دلیل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است . امروزه یک کابل مسی انتقال داده را تنها با سرعت یک گیگا بایت در ثانیه ممکن می‌کند در حالی که یک فیبرنوری به ضخامت تار مو امکان انتقالهای چندگانه را به طور همزمان با سرعتی حتی بیشتر از ۱۰ گیگابایت در ثانیه به ما می‌دهد که این سرعت روز به روز افزایش می یابد . از آنجایی که در فیبرنوری ما از امواج نوری یا لیزری استفاده می‌کنیم که دارای فرکانس بسیار بالاتری از ماکروویو است ، بنابراین می‌توان پهنای باند بیشتری را ارسال کرد . در مخابرات هرچه فرکانس امواجی که می‌خواهیم اطلاعات را روی آن ارسال کنیم بیشتر باشد پهنای باند بیشتری را می‌توانیم انتقال دهیم .
استفاده از فیبرنوری چه مزایایی دارد ؟ آیا با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است ؟
مسئله دیگر ارزان قیمت بودن آن است به ویژه در مقایسه با ارتباطات از طریق ماهواره . یکی دیگر از مزایای فیبرنوری در مقایسه با کابلهای سیمی و کواکسیال سبک بودن و راحتی تعبیه آن بین دو نقطه است . نکته بعدی این است که سیستمهای کابلی در طول انتقال نیاز به تکرارکننده یا ریپیتر زیادتری برای تقویت امواج دارند درحالی که برای یک سیستم کابل نوری به علت افت بسیار کمی که دارد تعداد تکرارکننده کمتری استفاده می‌شود باید گفت هرچه فیبر خالصتر و دارای طول موج بیشتری باشد پورتهای نور کمتری جذب و تضعیف سیگنال کمتر می‌شود و در نتیجه نیاز به تکرارکننده که یک سیگنال را دریافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدی فیبر، آن را تقویت می‌کند کاهش می‌یابد و همین باعث می‌شود قیمت تمام شده سیستم پایین بیاید . از طرف دیگر فیبرهای نوری از عوامل طبیعی کمتر تاثیر می‌پذیرند . بدینصورت که میدانهای مغناطیسی و یا الکتریکی شدید بر آن هیچ تاثیری نمی‌گذارد و خطر تداخل امواج پیش نمی‌آید به همین دلیل می‌توان آنها را برخلاف کابل مسی از کنار کابلهای فشار قوی یا ژنراتورهای برق عبور داد . همچنین خواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن ، روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود .
آیا استفاده از فیبرنوری معایبی هم دارد ؟
برای این که دیگر در فیبرنوری با سیگنال الکتریکی سروکار نداریم باید از ادواتی مثل تقویت کننده‌ها و آشکارسازهای نوری استفاده کنیم که تا حدودی گران است . از سوی دیگر از فیبرنوری فقط می‌توان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌های نوری استفاده کرد و نمی‌توان برای انتقال الکتریسیته استفاده کرد . اتصال فیبرنوری به یکدیگر بسیار مشکل و وقت گیر و نیاز به یک کادر فنی سطح بالا دارد . یکی از ایرادهای مهمی که به فیبرنوری وارد می‌شود این است که به راحتی کابل‌ها را نمی‌توان پیچ و خم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر کرده و باعث می‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف دیگر آنها را نمی‌توان به راحتی قطع کرد و برای قطع آنها نیاز به تخصص ویژه‌ای است چون در غیر این صورت زاویه شکست عوض می‌شود .
استفاده از فیبرنوری چه تاثیری در گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات دارد ؟
امروزه با توجه به سرعت تولید علم و دانش نیاز به افزایش سرعت تبادل آنها بیشتر شده است . دنیا به سمتی می‌رود که از ابزاری استفاده کند که با ارائه پهنای باند بیشتر همزمان تعداد بیشتری به راحتی و با سرعت زیاد اطلاعات را در اختیار داشته باشند یا همزمان بتوانند به راحتی با موبایل یا تلفن صحبت کنند و به اینترنت وصل شوند و فیبرنوری یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند این امکان را فراهم کند . بکارگیری فیبرنوری برای انتقال اطلاعات از سال ۱۹۶۶ شکل گرفت ولی تا سال ۱۹۷۶ عملا در انتقال داده قابل استفاده نبود ولی اکنون شرکت‌های تلویزیون کابلی و شرکت‌های چند ملیتی جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالی در سراسر جهان و… از فیبرنوری استفاده می‌کنند . اکنون در ایران با توجه به زیاد شدن کاربران اینترنت ، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبایل و مهمتر از همه به خاطر این که ایران در مسیر شاهراه اطلاعات بین اروپا و چین قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فیبرنوری حس شده و بهره برداری از آن اجرایی می‌شود . البته باید توجه داشت استفاده از فیبرنوری به موازات استفاده از بقیه سیستمهای انتقال اطلاعات صورت می‌گیرد .
فیبرنوری چه کاربردهای دیگری دارد ؟
استفاده از حسگرهای فیبرنوری برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند جریان الکتریکی ، میدان مغناطیسی ، فشار، حرارت و جابجایی آلودگی آب‌های دریا ، سطح مایعات ، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس بهره گرفته می‌شود . یکی دیگر از کاربردها فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی است که از آن جمله می‌توان به برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها و ارتباط زیردریایی‌ها اشاره کرد . فیبرنوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد از جمله در دزیمتری غدد سرطانی ، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن ، جراحی لیزری ، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری خون و مایعات بدن . ظرفیت و سرعت زیاد و ایمنی اطلاعات از دلایل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است . فیبرنوری در اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی ، صنایع دفاعی و نظامی و پزشکی به کار گرفته می‌شود .
شبکه ملی فیبر نوری :
با افتتاح شبکه ملی فیبر نوری کشور به طول ۵۷ هزار کیلومتر، همه شهرها و مراکز استان‌ها و نقاط مرزی کشور از شبکه زیرساختی لازم با کیفیت بالا برخوردار می‌شوند . این شبکه قرار است به شبکه فیبر نوری کشورهای همسایه نیز متصل شود .
