فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری (Optical Fiber) یک فناوری نوین و پیشرفته در انتقال داده است که توسط شرکت های تولید کننده از رشته‌های بسیار نازک شیشه‌ای یا پلاستیکی ساخته می‌شود. این رشته‌ها توانایی انتقال اطلاعات را از طریق پالس‌های نوری با سرعت فوق‌العاده بالا دارند. به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد این کابل ها، این فناوری به یکی از پایه‌های اصلی زیرساخت‌های اینترنت و مخابرات تبدیل شده است. یکی از کابل های فیبر نوری رایج که در شبکه های نوری مورد استفاده قرار میگیرند پچ کوردهای فیبر نوری (Fiber Optic Patch Cord) هستند. یکی از اجزای مهم در شبکه‌های فیبر نوری است که برای اتصال دستگاه‌ها و تجهیزات شبکه به هم استفاده می‌شود. پچ کوردها به عنوان یک واسطه بین تجهیزات شبکه، مانند سوئیچ‌ها، روترها، سرورها و پچ پنل‌ها، عمل می‌کنند.

دسته بندی فیبرهای نوری

کابل های فیبر نوری بر اساس ویژگی‌های مختلفی مانند ساختار، کاربرد، و نوع انتقال سیگنال، به دو دسته تقسیم می‌شوند. این دسته‌بندی‌ها به کاربران کمک می‌کند که برای هر کاربرد، فیبر نوری مناسب را انتخاب کنند. در ادامه به انواع فیبرهای نوری و دسته‌بندی‌های آن‌ها می‌پردازیم:

فیبر سینگل‌مد (Single Mode Fiber - SMF):

• کاربرد
•  برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های طولانی و با سرعت بسیار بالا.
• ویژگی‌ها: این نوع فیبر فقط یک مسیر برای عبور نور دارد که باعث می‌شود تاخیر کم و پهنای باند بسیار بالایی داشته باشد. به همین دلیل در ارتباطات بین‌شهری و بین‌المللی و همچنین در زیرساخت‌های مخابراتی به کار می‌رود.
• قطر هسته: 9 میکرومتر.

فیبر مالتی‌مد (Multi Mode Fiber - MMF):

• کاربرد: برای انتقال داده‌ها در مسافت‌های کوتاه‌تر، معمولاً در شبکه‌های داخلی ساختمان‌ها و دیتاسنترها.
• ویژگی‌ها: این فیبر دارای چندین مسیر برای عبور نور است که باعث می‌شود پهنای باند آن نسبت به فیبر سینگل‌مد کمتر باشد، اما در مسافت‌های کوتاه همچنان سرعت بالایی را ارائه می‌دهد.
• قطر هسته: 50 یا 62.5 میکرومتر.

ویژگی‌ها و مزایا

• سرعت انتقال داده بی‌نظیر: به دلیل استفاده از نور به جای سیگنال‌های الکتریکی، فیبر نوری داده‌ها را با سرعتی بسیار بالاتر از کابل‌های مسی منتقل می‌کند. این سرعت فوق‌العاده به کاربران اینترنت اجازه می‌دهد تا به راحتی فایل‌های حجیم را دانلود و آپلود کنند و ویدیوها را با کیفیت بالا استریم کنند.

• پهنای باند وسیع: از نظر پهنای باند، بسیار قوی‌تر از روش‌های دیگر است. این پهنای باند وسیع به معنی انتقال حجم بالای اطلاعات به طور همزمان است، که در شبکه‌های مدرن بسیار حیاتی است، به ویژه برای کاربردهای پرمصرف مانند استریم ویدیو، بازی‌های آنلاین، و واقعیت مجازی.

• مصونیت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی: برخلاف کابل‌های مسی، فیبر نوری به هیچ وجه تحت تأثیر نویز الکترومغناطیسی یا تداخلات رادیویی قرار نمی‌گیرد. این ویژگی به ویژه در مناطق صنعتی یا شهری که احتمال وجود تداخلات زیاد است، از اهمیت بالایی برخوردار است.

• انتقال داده در مسافت‌های طولانی بدون افت کیفیت: این امکان را فراهم می‌کند که داده‌ها در مسافت‌های طولانی بدون کاهش کیفیت منتقل شوند. این ویژگی برای ارتباطات بین‌المللی و شبکه‌های گسترده بسیار مفید است.

• امنیت بالا: داده‌هایی که از این طریق منتقل می‌شوند، به راحتی قابل دسترسی یا سرقت نیستند. به همین دلیل، فیبر نوری یک گزینه ایمن برای انتقال اطلاعات حساس، مانند داده‌های مالی یا اطلاعات سازمانی، محسوب می‌شود.

• مصرف انرژی کمتر

  فیبر نوری به دلیل استفاده از نور برای انتقال داده‌ها، به توان کمتری نسبت به کابل‌های مسی نیاز دارد. این موضوع باعث کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه‌های عملیاتی در سیستم‌های بزرگ می‌شود.

• ماندگاری و طول عمر بالا:

فیبر نوری مقاومت بیشتری نسبت به کابل‌های مسی در برابر شرایط محیطی سخت، مانند رطوبت، دما و خوردگی دارد. این کابل‌ها برای استفاده در محیط‌های صنعتی یا در شرایط محیطی چالش‌برانگیز مناسب هستند و طول عمر بیشتری دارند.

اجزای اصلی فیبر نوری

1. هسته (Core): قسمت مرکزی فیبر که نور از آن عبور می‌کند. هرچه این هسته خالص‌تر باشد، انتقال اطلاعات سریع‌تر و با کیفیت بالاتری انجام می‌شود.

2. پوشش (Cladding): پوشش وظیفه نگه داشتن نور در هسته فیبر را بر عهده دارد. این ساختار اجازه می‌دهد که نور به طور مداوم در طول فیبر حرکت کند.

3. ژاکت محافظ: یک لایه بیرونی برای محافظت از فیبر در برابر آسیب‌های فیزیکی و عوامل محیطی مانند رطوبت.

کاربردهای کابل فیبر نوری

• اینترنت با سرعت بالا: نقش کلیدی در توسعه اینترنت پهن‌باند دارد. سرویس‌های اینترنت مبتنی بر فیبر (مانند FTTH – Fiber To The Home) سرعت بالاتری ارائه می‌دهند و از نظر کیفیت خدمات، بدون رقابت هستند.

• مخابرات: در شبکه های مخابراتی در زیرساخت‌های مخابراتی برای انتقال مکالمات تلفنی و داده‌های شبکه‌های موبایلی به کار می‌رود.

• صنعت پزشکی: در تکنیک‌هایی مانند آندوسکوپی و سایر روش‌های تصویربرداری پزشکی از فیبر نوری برای انتقال تصاویر و داده‌ها استفاده می‌شود. این ابزارها به پزشکان اجازه می‌دهند تا به راحتی به مناطق داخلی بدن دسترسی پیدا کنند.

• کاربردهای صنعتی و نظامی: کابل های فیبر نوری به دلیل دقت، امنیت و مقاومت بالا، در سیستم‌های کنترل صنعتی و تجهیزات نظامی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.