اجزای فیبر نوری

کاربردهای فیبر نوری عمدتاً در حوزه‌های ارتباطات و شبکه‌های اطلاعاتی است و از آن به عنوان یک وسیله انتقال پرسرعت و با پهنای باند بالا استفاده می‌شود. مزایای فیبر نوری عبارتند از:

1. سرعت بالا: انتقال اطلاعات با سرعت نور، که از سرعت بیشتری نسبت به انتقال اطلاعات به وسیله کابل‌های مسی استفاده می‌کند.
2. پهنای باند بالا: قابلیت انتقال حجم زیادی از داده‌ها در یک زمان.
3. مقاومت به تداخل الکترومغناطیسی: در مقایسه با کابل‌های مسی، فیبرهای نوری به مقدار کمتری تحت تأثیر تداخل‌های الکترومغناطیسی قرار می‌گیرند.
4. طول مفید بیشتر: امکان انتقال اطلاعات بر روی فواصل طولانی با افت اندکی از سرعت یا کیفیت خدمات.
5. امنیت بالا: فیبرهای نوری به دلیل عدم انتقال اطلاعات به شکل الکتریکی، به ندرت قابل اختراق یا تفسیر هستند.

فیبرهای نوری نیز در زیرساخت اینترنت، ارتباطات تلفن، شبکه‌های کابلی تلویزیون، ارتباطات داده‌های مخابراتی، لیزرها، سنسورها و ابزارهای پزشکی نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

1. فیبر نوری چند حالته (Multi-Mode):
   • در این نوع فیبر نوری، چندین مد (راه اندازه) برای انتقال نور وجود دارد.
   • قطر هسته (بخش مرکزی که نور را منتقل می‌کند) این نوع فیبر معمولاً بزرگتر است.
   • برای فاصله‌های کوتاه‌تر و کاربردهایی که پهنای باند زیادی مورد نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
   • از این نوع فیبر برای اتصالات درون یک ساختمان یا یک مرکز داده استفاده می‌شود.
2. فیبر نوری تک حالته (Single-Mode):
   • در این نوع فیبر نوری، تنها یک مد برای انتقال نور وجود دارد.
   • قطر هسته این نوع فیبر نسبت به فیبر چند حالته کوچکتر است.
   • برای انتقال اطلاعات در فواصل بلند و کاربردهایی که نیاز به پهنای باند بالا و کاهش افت انتقال دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
   • استفاده از این نوع فیبر در شبکه‌های ارتباطات طولانی مسافت، مانند اتصالات بین شهری یا بین کشوری، رایج است.

علاوه بر این دو نوع اصلی، فیبرهای نوری می‌توانند بر اساس مواد ساخته شده باشند، از جمله:

• فیبر نوری شیشه‌ای (Glass Fiber): از شیشه برای ساخت هسته و لایه خارجی فیبر استفاده می‌شود.
• فیبر نوری پلاستیکی (Plastic Fiber): از مواد پلاستیکی برای ساخت هسته و لایه خارجی فیبر استفاده می‌شود.

هر یک از این انواع فیبر نوری به دلیل ویژگی‌های خود در کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1. هسته (Core):
   • هسته بخش مرکزی فیبر نوری است که نور را انتقال می‌دهد.
   • ماده ساخته‌شده از شیشه یا پلاستیک با شاخص شکست بالا برای تسهیل انتقال نور است.
   • اندازه هسته در فیبرهای نوری تک حالته (Single-Mode) معمولاً کوچکتر است نسبت به فیبرهای نوری چند حالته (Multi-Mode).
2. پوسته (Cladding):
   • پوسته حول هسته قرار دارد و از جنس مواد با شاخص شکست کمتر از هسته تشکیل شده است.
   • وظیفه پوسته، جلوگیری از افت نور به خارج از هسته و انعکاس نور درون هسته است.
   • این انعکاس‌ها باعث حفظ سیگنال نوری و کاهش افت انرژی می‌شوند.
3. پوسته خارجی (Buffer Coating):
   • پوسته خارجی به عنوان یک لایه محافظ بر روی پوسته قرار می‌گیرد.
   • وظیفه این لایه، محافظت از پوسته و هسته در برابر خطرات فیزیکی مانند خمش، فشار، و حرارت است.
   • ممکن است از مواد پلیمری مانند نایلون یا تفلون ساخته شود.
4. کابل (Cable):
   • کابل بخشی از فیبر نوری است که شامل یک یا چند فیبر نوری می‌شود.
   • علاوه بر فیبرهای نوری، کابل ممکن است دارای لایه‌های محافظ جانبی برای مقاومت در برابر خطرات مکانیکی، شوک، و رطوبت باشد.
   • این لایه‌های محافظ علاوه بر محافظت، به استحکام و انعطاف‌پذیری کابل کمک می‌کنند.

ترکیب این اجزا، فیبر نوری را به یک وسیله کارآمد برای انتقال اطلاعات تبدیل کرده است. این ساختار به فیبر نوری امکان انتقال سریع و ایمن اطلاعات با سرعت نور را می‌دهد و در کاربردهای مختلف از جمله ارتباطات ارتباطی، شبکه‌های کامپیوتری، و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.