کابل فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری یا تار نوری (به انگلیسی Optical Fiber) رشته باریک و بلندی از یک مادّه شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نور وارد شده از یک سر را، ازسمت دیگر خارج کند. فیبر نوری داری پهنای باندی بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی می‌باشد، با فیبر نوری می‌توان داده‌هایی مانند تصویر، صوت و غیره را به راحتی با پهنای باند بالا تا 10 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد. امروزه مخابرات فیبر نوری به دلیل پهنای باند وسیعتر در مقایسه با کابل‌های مسی، و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهمترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شود.

فیبرهای نوری به دو دسته تقسیم می شوند :

تک حالتی (single mode)

چند حالتی (multi-mode)

فیبر نوری سینگل مود عموما دارای قطر 9µm (میکرومتر) است و برای ارسال و دریافت داده نیاز به تکنولوژی لیزر دارد. می توانید سیگنال را تا چند مایل جا به جا کنید، که برای تامین کنندگان تلفن ها و تلویزیون های کابلی مناسب است. در نوع چند حالته همان طور که نامش نشان می دهد، کابل multi-mode اجازه می دهد که سیگنال در حالت های مختلف یا چند مسیر، در داخل هسته (کابل) جا به جا شوند. این نوع کابل با فیبر نوری ای با قطر 62.5µm یا 50 µm (میکرومتر) موجود است. اگر چه سایز هسته ی single mode و multi-mode با هم فرق دارند، هر دو نوع کابل فیبر دارای یک قطر خارجی هستند که اندازه ی آن 250 µm است.

فیبر سینگل مود (single mode)

فیبر سینگل مود دارای قطر کوچکی است (کمتر از 10 µm) که اجازه می دهد تنها یک حالت یا اشعه ی نور در فاصله ی 1310 nm یا 1550nm انتقال پیدا کند. به همین دلیل هنگامی که نور در هسته ی فیبر نوری single mode جا به جا می شود، یک انعکاس مختصر تولید می شود. این باعث می شود که ضریب استهلاک فیبر کاهش پیدا کند و این توانایی را ایجاد می کند که سیگنال بتواند جلوتر برود. در نتیجه فیبر سینگل مود در فواصل طولانی و برنامه های کاربردی ای که دارای پهنای باند بیشتری هستند، استفاده می شود.

فیبر مالتی مود (multi-mode)

فیبرهای مالتی مود دارای هسته ی بزرگتری هستند (62.5µm و 50 µm) که چند حالت را به صورت همزمان راهنمایی می کند، و به این منظور است که داده های بیشتری می توانند از هسته ی فیبر مالتی مود در یک زمان عبور کنند. این باعث می شود که انعکاس نور و پراکندگی و نرخ استهلاک بیشتری ایجاد شود، که باعث کاهش کیفیت سیگنال در فاصله ی طولانی می شود. عموما فیبر های مالتی مود در فواصل کوتاه، برای انتقال داده و برنامه های کاربردی صوتی / تصویری در شبکه های LAN استفاده می شوند.

مزایای کابل فیبر نوری:

پهنای باند
کابل‌های فیبر نوری نسبت به کابل‌های فلزی از پهنای باند بیشتری برخوردار هستند. مقدار اطلاعاتی که در هر واحد زمانی از طریق فیبرهای نوری منتقل می‌شود یکی از اصلی‌ترین مزایای فیبر نوری می‌باشد.

افت سیگنال پایین
فیبر نوری افت سیگنال پایینی دارد که این خاصیت انتقال اطلاعات در مسیرهای طولانی تر را میسر می کند. اگر بخواهیم فیبر نوری را با مس مقایسه کنیم، در یک شبکه، طولانی‌ترین کابل مسی حداکثر ۱۰۰متر می‌تواند باشد در حالیکه فیبر نوری تا ۲ کیلومتر نیز قابل استفاده است.

تداخل
کابل‌های فیبر نوری مصون از تداخلات الکترومغناطیسی هستند. همچنین این کابل‌ها این قابلیت را دارند که به راحتی و بدون نگرانی از تداخلات الکتریکی در مجاورت دستگاه‌های دیگر و یا محیط‌هایی که پارازیت زیاد است استفاده شوند.

اندازه و وزن
در مقایسه با کابل مسی، فیبر نوری ظرفیت بسیار بیشتری دارد و بسیار کوچکتر از کابل‌های مسی می‌باشند. کابل‌های فیبر نوری بسیار باریک‌تر و سبک‌تر از کابل‌های فلزی هستند و همچنین فضای کمتری را اشغال می‌کنند. وزن سبک‌تر نصب را راحت‌تر می‌کند.

امنیت
اطلاعات ارسالی با کابل فیبر نوری ایمن بوده و پراکنده نمی‌شود همچنین شنود آنها دشوار می‌باشد.
در زمان شنود کابل، نظارت و مانیتورینگ آن به دلیل نشت نور از کابل بسیار آسان می‌باشد. در این صورت اگر تلاشی برای شکستن امنیت فیزیکی فیبر شما صورت بگیرد شما خواهید فهمید. شبکه‌های فیبر نوری شما را قادر می‌سازد تمام لوازم الکتریکی و سخت‌افزارها به جای قرار دادن در دیوارها و تجهیزات در سراسر ساختمان در یک مکان مرکزی قرار دهید.

انعطاف پذیری
فیبرهای نوری مقاومت کششی بسیار بیشتری نسبت به کابل مسی دارند. به راحتی خم می‌شوند، منعطف هستند و در برابر عناصری که کابل‌های مسی را از بین می‌برند، مقاوم هستند

هزینه
مواد خام اولیه فیبر نوری بر خلاف مس، زیاد است. و این بدان معناست که ساخت فیبر نوری می‌تواند از مس ارزان‌تر باشد.

معایب کابل فیبر نوری

–جوش دادن فیبر نوری کار مشکلی است .

–آسیب‌پذیری بالای فیبر نوری باعث شده تا هنگام نصب به راحتی بریده شود و یا به آسانی صدمه ببیند که امر یکی از نقاط ضعف فیبرهای نوری محسوب می‌گردد.

–هزینه نصب فیبر نوری به دلیل نیازمندی به نیروی کار متخصص زیاد است. هزینه نصب و راه‌اندازی فیبر به دلیل نیاز به مهارت برای ترمینال کردن آن بیشتر از مس می‌باشد.