تکنولوژی انتقال اطلاعات در فیبر نوری | قسمت دوم

 قسمت اول این مطلب را می‌توانید اینجا مطالعه کنید.

انواع فیبرهای نوری شیشه‌ای

فیبرهای نوری چند حالته (multimode FO): این نوع از فیبرهای نوری دارای هسته ضخیم‌تری نسبت به فیبرهای نوری تک حالته هستند. منبع نوری که برای این مدل از فیبرهای نوری (Fiber Optic) به کار می‌رود، LEDها هستند که نور را در چندین طول موج متفاوت منتشر می‌کنند. قطر هسته این فیبرها 50 یا 62.5 میکرومتر است که با پیشرفت روز افزون تکنولوژی فیبرهای نوری (Fiber Optic)  با قطر 50 میکرومتر رفته رفته جایگزین فیبرهای نوری چند حالته با قطر 62.5 میکرومتر می‌شوند. دسته بندی این فیبرهای نوری در انواع مختلف شامل OM1، OM2،OM3 و OM4 می‌شود. لازم به ذکر است این نوع کابل محدودیت طول برای سرعت‌های 10، 40و 100 گیگابیت اترنت را دارد و باید با توجه به مسافت کابل‌کشی نوع آن را تعیین کرد.

فیبرهای نوری تک حالته (single mode FO): برعکس فیبرهای نوری چند حالته دارای قطر هسته بسیار کوچکتری هستند و همچنین نورهای با طول موج بالا (منبع نوری این نوع فیبرها لیزر است) را درون هسته منتشر می‌کنند. لیزرها به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین وسایل الکترونیکی دارای قیمت بالاتری نسبت به LEDها هستند که همین امر موجب گران‌تر شدن تجهیزات اکتیو پشتیبانی شده توسط این نوع کابل فیبر نوری (Fiber Optic Cable) می‌شود. همونطور که می‌دانید لیزر تنها یک طول موج نور را با قدرت زیاد منتشر می‌کند و بنابراین این کابل‌ها تنها یک طول موج نور را درون هسته 9 میکرومتری خود منتشر می‌کنند. به همین دلیل است که به آنها کابل‌های تک حالته گفته می‌شود. همچنین با توجه به قدرت نور منتشر شده از لیزر، محدودیت‌های طولی در این نوع از کابل‌ها وجود ندارد و تا 40 کیلومتر می‌توان کابل فیبر نوری تک حالته را نصب کرد.

استاندارد برای فیبرهای نوری پارامترهای مشخصی علاوه بر نوع تک حالته یا چند حالته بودن را تعیین کرده است که در هنگام انتخاب نوع کابل باید به آنها توجه کنیم. در ذیل به برخی از این پارامترها اشاره خواهیم کرد:

  • ابعاد: منظور از ابعاد شامل قطر هسته، قطر پوشش دور فیبر نوری (Fiber Optic)، پوشش ثانویه محافظ فیبر نوری، محدودیت‌های کشیدگی یا کشیدن فیبرهای نوری و متحدالمرکز بودن فیبر نوری است که در هنگام سفارش کابل فیبر نوری باید به آن دقت کرد. در شکل زیر انواع متحد المرکز بودن در یک کابل فیبر نوری را می‌توانید مشاهده کنید.

FO transmision technology7

  • خواص مکانیکی: این خواص شامل محدودیت‌های طولی، قدرت کشش، برداشتن راحت روکش‌های کابل و حلقه کردن کابل فیبر نوری از خواص مکانیکی هستند که در هنگام تهیه یک کابل فیبر نوری باید به آن توجه داشت.
  • انتقال: منظور از انتقال در نظر گرفتن خواصی همچون جذب (Absorption)، طول موج نور عبوری از کابل، پراکندگی نور (به تکنولوژی ساخت هسته مربوط می‌شود)، تلفات مربوط به شعاع ماکرو و دیافراگم کابل فیبر نوری (aperture) است که هر کدام از آنها بر روی نور اثر بسزایی می‌گذارند و موجب تلفات و افت شدت نور می‌شوند. در دو شکل زیر انواع این تلفات و همچنین نحوه تعیین دیافراگم را می‌توانید مشاهده کنید.

FO transmision technology5

  • شرایط محیطی: این عوامل عبارتند از میزان رطوبت / خشکی و گرما یا تغییرات دمایی محیطی که کابل‌کشی در آن صورت می‌گیرد.

افت شدت نور در کابل‌های فیبر نوری

افت در کابل فیبر نوری (Fiber Optic Cable) موجب کاهش کارایی یک کابل فیبر نوری می‌شود. افت شدت نور در کابل فیبر نوری عوامل مختلفی دارد که عمده ترین آن ها عبارتند از خم کردن کابل فیبر نوری، طولانی تر شدن کابل، جوش دادن دو رشته فیبر نوری به یکدیگر و یا استفاده از آداپتورهای فیبر نوری برای برقراری ارتباط بین دو رشته فیبر نوری. در کل اگر بخواهیم دو عامل اصلی افت را بیان کنیم عبارتند از:

  • پراکندگی (dispersion)
  • اتصال (connection)

که میزان افت بوجود آمده توسط این دو عامل را با دسیبل dB اندازه گیری می‌کنند. شکل زیر به خوبی گویای تاثیر این پارامتر بر انتقال نور در کابل فیبر نوری (Fiber Optic Cable) است. 

FO transmision technology6