فیبر نوری چیست و چه کاربردهایی دارد؟

فیبر نوری (Optical Fiber) یک رشته باریک و بلندی است که از یک ماده شفاف (سیلیسیم دی‌اکسید) ساخته شده است که از یک سمت نور به آن وارد می‏شود و از سمت دیگر خارج می‏شود. پهنای باند فیبرهای نوری بالاتر از کابل‌ها است. از فیبر نوری می‏توان برای انتقال داده‏‏هایی مثل تصویر، صدا با سرعت 10 گیگابایت در ثانیه استفاده کرد. قطر یک کابل فیبر نوری کمتر از یک اینچ است که با تعداد زیادی فیبر ساخته شده است. این نوع فیبرها در مخابرات برای انتقال بیش از 100000 مکالمه صوتی استفاده می‏شود. به طور کلی سرعت انتقال صدا یا تصویر در فیبر نوری بین 2.5 تا 10 گیگابایت در ثانیه است. ساختار فیبرهای نوری به‌گونه‌ای است که از یک لایه‏ای هسته ساخته شده است و چندین لایه‏ اطراف این لایه قرار دارند. بخش هسته‌ای فیبر نوری یک تار بازتاب دهنده نور است و از شیشه خالص ساخته شده است. البته در بعضی از فیبرهای نوری برای کاهش هزینه تولید از پلاستیک برای ساخت لایه هسته‌ای استفاده می‏شود که کیفیت شیشه را ندارد. علاوه بر این لایه‏های اطراف هسته هم ممکن است از جنس شیشه یا پلاستیک باشد. در کابل فیبر نوری، نور از طریق هسته و با جهش‌های پیوسته حرکت می‏کند. فیبر نوری دارای یک سیستم رله است. اجزای این سیستم رله شامل 1) بخش فرستنده که وظیفه تولید و کدگذاری سیگنال‌های نوری را دارد. 2) بخش بازتاب نور که وظیفه تقویت سیگنال‌های نوری در مسافت‏های طولانی را دارد. 3) بخش دریافت کننده نور که وظیفه دریافت سیگنال‌های نوری و رمز گشایی را دارد.

فیبرهای نوری نسبت به سیم مسی مزایایی دارد. این مزایا شامل: 1- قیمت پایین‏تر 2- قطر کمتر 3- ظرفیت بیشتر انتقال اطلاعات 4- ضعف کمتر سیگنال‌ها 5- عدم تداخل سیگنال‌های نوری فیبرهای نوری بر یکدیگر 6- مصرف برق پایین‌تر 7- عدم خطر آتش سوزی 8- وزن کم 9- قابلیت انعطاف پذیری 10- قابل استفاده در مسیرهای طولانی 11- پایداری و عدم اختلال در انتقال داده‏ها 12- سرعت در انتقال اطلاعات 13- امنیت بالا 14- عدم نیاز به زمین مشترک برای فرستنده و گیرنده 15- قابلیت تعمیر 16- پهنای باند بسیار بالا 17- عدم نیاز به نیروی الکتریسیته برای انتقال داده‏ها

انواع فیبر نوری

به طور کلی فیبرهای نوری به دو دسته تقسیم می‏شوند:

1. فیبرهای نوری تک حالته (single-mode): این نوع فیبرهای نوری فقط یک سیگنال نوری را ارسال می‏کنند (مانند سیگنال تلفن). قطر هسته این فیبرهای نوری تقریباً 9 میکرون است و می‏تواند نور مادون قرمز لیزری را انتقال دهد. برای تشخیص این نوع فیبر نوری باید به رنگ روکش آن نگاه کنید. رنگ روکش این نوع از فیبرها زرد است.
2. 2)      فیبر نوری چند حالته (multi-mode): این نوع فیبرهای نوری امکان انتقال همزمان صدها سیگنال نوری را دارند (مانند انتقال سیگنال‌ها در شبکه‏های کامپیوتری). قطر این فیبرهای نوری 62.5 میکرون است و از طریق LED، نور مادون قرمز را انتقال می‏دهند. رنگ روکش این فیبر نوری نارنجی است.

فیبر نوری کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف دارد. در ادامه با کاربردهای مختلف فیبرهای نوری آشنا خواهید شد:

• یکی از متداول‌ترین کاربردهای فیبرهای نوری در حوزه مخابرات است. در خدمات مخابراتی، انتقال اطلاعات از طریق نور لیزر انجام می‏شود
• از فیبرهای نوری برای تجهیزاتی که نیاز به حس گر دارند استفاده می‏شود. این حس‌گرها برای اندازه گیری فشار و حرارت هوا، آلودگی آب‌ دریاها، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس و جریان الکتریسیته استفاده می‏شوند.
• فیبرهای نوری در صنایع دفاعی کاربردهای زیادی دارند. به عنوان مثال برای انتقال اطلاعات از طریق رادار و برقراری ارتباط با زیردریایی از فیبرهای نوری استفاده می‏شود.
• در پزشکی از فیبرهای نوری برای تشخیص بسیاری از بیماری‌ها مثل تشخیص غدد سرطانی، نارسایی غدد داخلی بدن، دندانپزشکی، جراحی لیزری و بسیاری از موارد دیگر استفاده می‏شود.
• در نهایت از فیبر نوری در صنایع روشنایی استفاده می‏شود. تشعشعات فیبر نوری به دلیل اینکه فاقد گرما و اشعه ماورا بنفش هستند برای ساخت وسایل روشنایی بسیار مناسب است.

برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما تماس بگیرید.