به جرات می توانیم بگوییم یکی از پر استفاده ترین تجهیزات شبکه که در کشور نیز بسیار استفاده می گردد، فیبر نوری است. ورود شبکه فیبر های نوری به ایران موجب شد تا صنعت مخابرات دچار تحولات عظیمی شود. در نظر داشته باشید تار نوری نسبت به سایر روش ها، بسیار ارزان قیمت می باشد. زیرا ماده اولیه آن شیشه بوده و نسبت به مس هزینه کمتری می طلبد. علاوه بر آن امنیت بالا، مقاومت در برابر نویز و همچنین کارآمدی در ارتباط های از راه دور از دیگر قابلیت های فیبرهای نوری محسوب می گردد. در این مطلب از خراسان الکتریک با ما همراه باشید تا با کارکرد، عملکرد، کاربرد و مزایا این سیستم انتقال، بیشتر آشنا شوید.
فیبر نوری چیست؟
برای آشنایی بیشتر با فیبر یا همان تارهای نوری ابتدا نیاز است یک تعریف مختصری از آن را ارائه دهیم. تارهای نوری به رشته های باریک اما بلندی گفته می شود که از شیشه یا پلاستیک تشکیل شدهاند. این کابل ها از پهنای بسیار بالایی نسبت به سایر کابل های معمولی برخوردار بوده و وظیفه اصلی آن ها انتقال داده، تصویر و صوت تا ۱۰۰ گیگابایت بر ثانیه می باشد. امروزه از این وسیله نسبت به کابل های مسی (خرید کابل مس) به میزان قابل توجهی استفاده می کنند و یکی از مهم ترین ابزار برای انتقال اطلاعات در تمام صنایع محسوب می گردد.
به عبارت دیگر می توانیم بگوییم به یکی از فضاهای انتقال داده که در مسافت‌های طولانی، سیگنال های نوری را با سرعت بسیار بالا انتقال می دهد، فیبر نوری گفته می شود. با این کابل شما می توانید هر اطلاعات و شبکه های کامپیوتری که نیاز است را با پهنای باند بالا به راحتی منتقل کنید.
مزایا و معایب فیبر نوری
برای آشنایی با مزایا و معایب تارهای نوری با ما همراه باشید. همچنین اگر علاقه دارید درباره سیم و کابل اطلاعات بیشتری به دست آورید؛ می توانید به مقاله مربوطه مراجعه کنید.
مزایا:
- اولین مزیت فیبر های نوری قیمت ارزان آن ها در مقایسه با سایر کابل ها است.
- این کابل ها برای انتقال دیتا در حالت دیجیتال و همچنین به کارگیری در شبکه های کامپیوتری بسیار ایده آل می باشند.
- قطر فیبرهای نوری در مقایسه با سیم های مسی بسیار کمتر و باریک تر است.
- امکان خطا در این سیم ها بسیار کم بوده و میزان افت سیگنال نیز نسبت به سایر سیم های مسی بسیار کمتر است.
- در هنگام کارکرد هیچ گونه جریان الکتریسیته از داخل این فیبرها عبور نمی کند و خطری وجود نخواهد داشت.
معایب:
- اگر قصد نصب فیبر های نوری را دارید حتماً باید این کار را با دقت بالایی انجام دهید. چرا که کوچک ترین خطایی می تواند روند انتقال داده ها را دچار اشکال کند زیرا این کابل ها بسیار شکننده هستند.
- علیرغم اینکه فیبر های نوری از هزینه پایینی برخوردارند، اما با توجه به اینکه نصب آن ها دشوار بوده و نیاز به افراد متخصص را می طلبد؛ باید بگوییم نصب فیبر نوری ممکن است گرانتر از کابل های مسی باشد.
- طولانی تر شدن مسیر برای انتقال داده ها ممکن است موجب تضعیف و همچنین پراکندگی سیگنال نوری گردد.
کاربرد فیبر نوری در صنایع مختلف
جالب است بدانید که امروزه کاربرد فیبر نوری تنها در شبکه و مخابرات ختم نمی شود، بلکه بسیاری از صنایع هستند که از این وسیله استفاده می کنند، در ادامه به آن ها خواهیم پرداخت.
-
کاربرد فیبر نوری در صنایع نظامی
افراد برای کنترل و هدایت نمودن موشک ها، ارتباط با آنتن رادار، ارتباط زیردریایی ها با یکدیگر و … در تجهیزات نظامی از فیبرهای نوری استفاده می کنند.
-
کاربرد تارهای نوری به عنوان حسگر
در مواردی همچون جریان الکتریکی، جابجایی، آلودگی آب دریا، پزشکی و میدان مغناطیسی از فیبرهای نوری به عنوان یک حسگر استفاده می کنند.
-
استفاده در تلویزیون ها
سال ها است که در تلویزیون ها برای انتقال سیگنال ها با کیفیت بسیار بالا و همچنین پهنای باند بالا و میزان سرعت از فیبر های نوری استفاده می کنند. استفاده از این کابل ها چندین سال است که در تلویزیون رشد سریع داشته و ارزان بودن و کیفیت در آن حرف اول را می زند.
-
صنعت مخابرات
به شخصه می توانم بگویم که با روی کار آمدن فیبر نوری تحولات عظیمی در سیستم مخابرات و ارتباطات از راه دور ایجاد شده است. با این کابل ها سرعت و همچنین کیفیت انتقال ثروت افزایش یافته و در مقایسه با سیم های مسی عملکرد بسیار قابل توجهی را از خود در صنعت مخابرات نشان می دهند.
روش های ساخت فیبر نوری
تولید و ساخت فیبر نوری به دو روش مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شود که در قسمت پایین به شرح آن ها می پردازیم:
-
روش اول: دو بوته ای یا مستقیم
این روش به طور مستقیم و در کل، در یک مرحله تولید می شود. به این صورت که مواد تشکیل دهنده هسته و همچنین محفظه مخصوص هم مرکز، که به بوته معروف می باشد، داخل کوره قرار می گیرند. در مرحله اول، ماده هسته ذوب می شود و همراه با قطر باریک به درون ماده پوشش سرازیر می شوند. فیبر به وجود آمده سرد شده و روی قرقره قرار می گیرد.
-
روش دوم: تولید پیش سازه یا غیر مستقیم
بسیاری از شرکت های تولید کنندهَ ماده اولیه، فیبرها را به صورت پودر سیلیکا دریافت کرده و با روش‌های متنوع پیش سازه، همچون سوددهی بیرونی در فاز بخار و سوددهی محوری، رسوب دهی بهبود یافته شیمیایی و همچنین رسوب دهی شیمیایی پلاسما در فاز بخار به تولید می پردازند. طبق آمار به دست آمده از روش رسوب دهی بیرونی و محوری نسبت به سایر روش‌های دیگر بیشتر استفاده می کنند. ولی در کل باید بگوییم هر دو روش، دقت بالایی می طلبد تا یک فیبر نوری تشکیل شود.
متریال لازم برای ساخت فیبر نوری
به طور کلی برای ساخت فیبرهای نوری که از جنس شیشه هایی با کمترین ناخالصی ایجاد می شوند، سه تکنولوژی و متریال نیاز است؛ که اولین آن تولید پریفورم فیبر نوری می باشد. پریفورم به همان قطعه های شیشه های استوانه شکل اشاره دارد که در ساخت فیبرهای نوری ضروری هستند. دومین متریال که نقش اساسی در این حوزه را دارد؛ کشش فیبر نوری است. سومین مرحله نیز آزمایش تارهای نوری می باشد.
یعنی بررسی ضریب شکست، بررسی استحکام، بررسی میزان پهنای باند، بررسی های مقاومت، تحمل دما در برابر رطوبت، پخش شدن رنگ ها و غیره که همه جز موارد بسیار مهم در ساخت این کابل ها می باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر از خرید و همچنین قیمت می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
مراحل و چگونگی ساخت فیبر نوری
اگر بخواهیم مراحل و چگونگی ساخت فیبرهای نوری را شرح دهیم در ابتدا باید مراحل را به سه دسته تقسیم کنیم:
-
مرحله اول: صیقل حرارتی
پس از نصب نمودن لوله، نوبت به صیقل دادن آن می رسد. یعنی لوله با عبور از گازهای کلر و اکسیژن که در درجه حرارت بالاتر از ۱۸۰ درجه سلسیوس قرار دارد، صیقل داده شده تا هر چه بخار در داخل آن قرار دارد خارج شود.
-
مرحله دوم: اچینگ
در این مرحله می بایست تمامی ناهمواری و ترک هایی که بر روی جدار داخلی لوله قرار دارند از بین برود که این کار با عبور گازهای اکسیژن و کلر از جدار داخلی لوله انجام می گیرد.
-
مرحله سوم: لایه نشانی ناحیه غلاف
در کل ساخت فیبر نوری دارای مراحل پیچیده ای است. در این مرحله ماده ای به نام تترا کلرید سیلیسیوم و همچنین اکسی کلرید فسفریل همراه با گازهای هلیوم و فرئون که به صورت بخار شده هستند، به داخل لوله شیشه ای رفته و به طور تقریبی می توانیم بگوییم با سرعت ۱۲۰ تا ۲۰۰ میلی متر در دقیقه لوله را طی می کنند. در طی این حرکت دمای بالاتر از ۱۹۰۰ درجه سلسیوس ایجاد می شود که منجر به وجود آمدن واکنش های شیمیایی می شوند.
انواع فیبر نوری
فیبرهای نوری جز آن دسته از محصولاتی هستند که برای بسیاری از صنایع به کار گرفته می شوند. به همین خاطر ما می توانیم آن ها را بر اساس اشعه گذرنده، بر اساس نوع ساختار و همچنین بر اساس ترکیب مواد مربوط به هسته به تعداد متعدد تقسیم بندی کنیم. فیبر نوری بر اساس نوع ساختار به دسته های زیر تقسیم می گردد:
-
فیبر نوری پلاستیکی
یک نوع از فیبرهای نوری که از جنس پلاستیک ساخته شده است، مواد اصلی و تشکیل دهنده آن، مواد پلیمری یا اکریک می باشد. با توجه به اینکه این کابل از قطری به اندازه یک میلی متر برخوردار است، انتقال داده ها بسیار آسان و با سرعت نور انجام می شود. این فیبر ها کاملا بی ضرر هستند و حتی برای مصارف خانگی نیز بسیار مناسب می باشند.
-
فیبرهای نوری شیشه ای
همانطور که از نامش نیز مشخص است، جنس این نوع از فیبرهای نوری از شیشه می باشد. این کابل های شیشه ای از انواع بسیار زیادی برخوردار هستند و می‌توان گفت از ویژگی های آنان ظریف بودن و انعطاف پذیری است. در مقابل استرس مکانیکی، حرارت بالا و همچنین تبادل های شیمیایی عملکرد طبیعی از خود نشان می دهند و در بسیاری از صنایع نیز به کار گرفته می شوند.
-
فیبر نوری از جنس سیلیکون به همراه روکش پلاستیکی
از سومین نوع کابل های نوری می توان به فیبرهای سیلیکا اشاره کرد که جنس اصلی آن ها سیلیکا بوده اما روکشی که برای تهیه این فیبرها به کار گرفته شده از جنس پلاستیک یا پلیمر می باشد. مواد به کار برده شده دارای زیست سازگاری بالایی هستند و در هنگام خمش و شکستگی نیز انعطاف پذیری بالایی دارند.
تجهیزات لازم برای سیستم انتقال فیبر نوری
در حقیقت تمامی کابل های شبکه، اغلب برای مسافت های کمتر از ۱۰۰ متر تهیه شده و به کار گرفته می شوند. اگر این مسافت بیشتر از اندازه مورد نظر باشد، در این صورت برای راه اندازی شبکه فیبر نوری به تجهیزات و سیستم هایی نیاز است که در یک بررسی کلی به آن ها می پردازیم:
-
کابل نوری
کابل نوری به کابل هایی اشاره دارد که به دو دسته تک حالت و چند حالت تقسیم شده و با توجه به این که انواع گوناگونی دارند، بر اساس شرایط پروژه به کار گرفته می شوند. این کابل ها معمولاً قطری به اندازه 9 میکرومتر داشته و به طور مستقیم و بدون شکست موجب عبور نور می گردند.
-
پچ کورد فیبر نوری
به جرأت می توانیم بگوییم که در شبکه های فیبر نوری یکی از پرکاربردترین تجهیزاتی که از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، پچ کورد است. این وسیله یک اتصال ایمن و بسیار دقیق میان تجهیزات فیبرهای نوری برقرار می کند. بنابراین در هنگام خرید، حتماً باید به تک پورت و سوکت های پچ پنل توجه نمود.
-
آداپتورهای فیبر نوری
وظیفه اصلی اداپتورها که از دیگر تجهیزات فیبرهای نوری می باشند؛ اتصال نمودن دو کابل فیبر نوری به یکدیگر است. این آداپتورها در انواع مختلفی همچون دوتایی و چهارتایی تشکیل شده اند. آداپتورها با قرارگیری در پیچ پنل مخصوص فیبرها، در اتصالات نوری گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد.
-
تقسیم کننده فیبر نوری
از جمله آخرین و مهمترین تجهیزات شبکه نوری می توان به تقسیم کننده ها اشاره کرد. این تقسیم کننده ها یک پرتو نور را، به چندین پرتو نور تقسیم می نمایند. به طور کلی یک راه حل عالی برای بهبود بهره وری زیرساخت های نوری محسوب می شوند.
کلام آخر
امروز در این مطلب در رابطه با یکی از مهمترین تجهیزات شبکه یعنی کابل های نوری (فیبر نوری) به گفت‌وگو پرداختیم. نمایندگی سیم و کابل خراسان الکتریک که فعالیت خود را از سال ۱۳۹۵ آغاز نموده به تولید انواع سیم و کابل ها و همچنین توزیع آن ها به سرتاسر کشور می پردازد. اگر قصد خرید سیم و کابل خراسان الکتریک با بهترین کیفیت و بهترین قیمت را دارید، می توانید همین حالا از طریق راه های ارتباطی اقدام کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با قیمت، با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.
منبع: verizon ، techopedia
خراسان الکتریک
سوالات متداول
- فیبر نوری چیست؟
تارهای نوری به رشته های باریک اما بلندی گفته می شود که از شیشه یا پلاستیک تشکیل شدهاند. این کابل ها از پهنای بسیار بالایی نسبت به سایر کابل های معمولی برخوردار بوده و وظیفه اصلی آن ها انتقال داده، تصویر و صوت تا ۱۰۰ گیگابایت بر ثانیه می باشد.
- چند نوع فیبر نوری وجود دارد؟
در این مقاله به بررسی انواع فیبرهای نوری پرداخته شده است. انواع فیبرهای نوری عبارت اند از: فیبر نوری پلاستیکی، فیبر نوری شیشه ای و فیبر نوری سیلیکونی.