فیبر نوری چیست و چه کاربردی دارد؟

فیبر نوری (Optical Fiber) رشته‌های بسیار نازک و بلندی از جنس شیشه‌ی خالص (سیلیس) یا پلاستیک است که ضخامتی در حد تار موی انسان دارند. این فناوری، اطلاعات و داده‌ها را به جای جریان الکتریکی، به شکل پالس‌های نوری انتقال می‌دهد. به دلیل استفاده از نور، فیبر نوری می‌تواند حجم عظیمی از داده‌ها را با سرعتی نزدیک به سرعت نور، در فواصل بسیار طولانی و بدون افت کیفیت منتقل کند. برخلاف کابل‌های مسی قدیمی، کابل‌های فیبر نوری تحت تأثیر نویز و تداخلات مغناطیسی قرار نمی‌گیرند، پهنای باند بی‌نظیری دارند و امنیت آن‌ها بسیار بالاتر است. امروزه زیرساخت اصلی اینترنت پرسرعت (FTTH)، شبکه‌های مخابراتی، تجهیزات دقیق پزشکی و سیستم‌های نظامی بر پایه تکنولوژی فیبر نوری استوار است. در ادامه این راهنما، نحوه کارکرد، انواع کابل‌ها و کاربردهای فیبر نوری را به طور دقیق بررسی می‌کنیم.

اگر به فیبر نوری علاقه مند هستید میتوانید در دوره آموزش فیبر نوری که به صورت صفر تا صد و کاملاً عملی و تخصصی در آموزشگاه فن آموزان برگزار میشود شرکت کرده و مدرک فنی حرفه ای آن را دریافت کنید. جهت مشاهده جزئیات و شرایط این دوره روی تصویر بالا کلیک کنید و یا با آموزشگاه تماس حاصل فرمایید.

مقایسه فیبرنوری و سیم مسی

در گذشته، داده ها عمدتاً به شکل سیگنال های الکتریکی با استفاده از سیم های مسی منتقل می شدند. کابل های نوری با انتقال داده ها به عنوان نور، در مقایسه با کابل‌های مسی، پهنای باند بسیار بالاتری را ارائه می‌دهند و با کمترین میزان افت سیگنال، کارایی شبکه‌های ارتباطی را به شکل چشمگیری افزایش داده‌اند.

در حالی که نصب سیم های مسی ارزان تر است، کابل های فیبرنوری نیازی به نگهداری یا تعویض مکرر ندارند. با این حال، کابل های فیبرنوری شکننده تر هستند، زیرا اگر کابل بیش از چند سانتی متر خم شود، سیگنال از بین می رود. برخلاف سیم های مسی، کابل های فیبرنوری به تداخل الکتریکی و مغناطیسی حساس نیستند و می توانند در محیط های سخت تر مانند زیر آب استفاده شوند. هم چنین کابل های فیبرنوری به طور قابل توجهی سبک تر هستند، انرژی کمتری مصرف می کنند و از ایمنی بیشتری برخوردار هستند، زیرا ضربه زدن به آن ها سخت تر است.

بخش های مختلف فیبرنوری

فیبرنوری از یک میله شیشه ای بسیار نازک تشکیل شده است. میله شیشه ای شامل دو قسمت هسته و لایه اطراف (روکش) است. با ذوب میله شیشه ای در یک برج کششی، فیبرنوری بیرون آورده می شود. با استفاده از تکنیک های مختلف در فرآیند تولید میله شیشه ای، سازندگان قادر به تولید الیاف با ویژگی های مختلف برای کاربرد خاص خود هستند. با وجود این که فیبرنوری قطر بسیار کمی دارند و نازک هستند، از قسمت های مختلفی تشکیل شده است. بخش های مختلف فیبر نوری عبارتند از:

• هسته: مرکز نازک فیبرنوری که نور در آن حرکت می کند.
• روکش: مواد نوری بیرونی اطراف هسته که نور را به داخل هسته بازتاب می دهد را روکش فیبرنوری می نامند.
• بافر: یک پوشش پلاستیکی محافظ که مستقیماً روی فیبرنوری اعمال می شود.
• پوسته اصلی: لایه بیرونی محافظ کابل که از فیبر در برابر آسیب و رطوبت محافظت می کند.

انواع کابل های فیبرنوری

سیگنال‌های نوری در مسیرهای مشخصی درون هسته فیبر حرکت می‌کنند که به این مسیرها اصطلاحاً «مُد» (Mode) گفته می‌شود. بر اساس نحوه حرکت نور، دو روش کلی برای انتقال وجود دارد: در حالت اول، پرتو نور در یک خط مستقیم دقیقاً از مرکز فیبر عبور می‌کند. در حالت دوم، پرتوهای نور با زوایای مختلف به دیواره‌های هسته برخورد کرده و با بازتاب‌های متوالی مسیر خود را طی می‌کنند.

ساده ترین نوع فیبرنوری، تک مده یا تک حالته نامیده می شود که دارای هسته های بسیار نازک با قطر 5 تا 10 میکرونی هستند.نوع دیگر کابل فیبرنوری، چند حالته نامیده می شود. هر فیبرنوری در یک کابل چند حالته حدود 10 برابر بزرگتر از یک کابل تک حالته است و این بدان معناست که پرتوهای نور می توانند از طریق هسته مسیرهای مختلف را در حالت های مختلف طی کنند.

کابل های چند حالته می توانند اطلاعات را در فاصله های نسبتا کوتاهی ارسال کنند و برای اتصال شبکه های کامپیوتری به یکدیگر استفاده می شوند.

به طور معمول، کابل فیبرنوری در دو نوع، یعنی کابل فیبرنوری تک حالته (SMF) و کابل فیبرنوری چند حالته (MMF) وجود دارد. در ادامه با ویژگی ها و مشخصات آن ها آشنا می شویم.

کابل فیبرنوری تک حالته

کابل نوری تک حالته، ساده ترین ساختار موجود بین کابل های نوری است. این کابل شامل یک هسته بسیار نازک با قطر حدودا 9 میکرون است و همه سیگنال ها مستقیماً از وسط حرکت می کنند بدون این که از لبه ها پرش کنند. کابل های نوری تک حالته معمولاً برای برنامه های CATV، اینترنت و تلفن مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که سیگنال ها توسط فیبر های تک حالته پیچیده شده در بسته ای حمل می شوند. این کابل ها اطالاعات را از طریق نور لیزر مادون قرمز با طول موج 1300 تا 1550 نانو متر منتقل می کنند.

رایج ترین کابل در شبکه های مخابراتی در سراسر جهان برای حمل انرژی نور در یک مسیر، کابل نوری تک حالته است که برای استفاده در فواصل طولانی طراحی شده است. از آن جایی که تنها یک مسیر نور را در خود جای می دهد، احتمال کمتری برای هم پوشانی سیگنال ها و اعوجاج وجود دارد.

از سوی دیگر، هسته های کوچکتر کابل های نوری تک حالته، آنها را برای شبکه های دوربرد مناسب می کند. در نتیجه، فیبرنوری تک حالته استاندارد شبکه های اپراتورهای مخابراتی و راه حل های اتصال مرکز داده است. این کابل ها به SMF معروف بوده و مخفف Single Mode Fiber می باشد.

کابل فیبرنوری چند حالته

کابل نوری چند حالته نوع دیگری از کابل فیبرنوری است. این کابل حدود 10 برابر بزرگتر از کابل تک حالته است. پرتو های نور می توانند با دنبال کردن مسیر های مختلف یا در حالت های مختلف در هسته حرکت کنند. این نوع کابل ها فقط می توانند داده ها را در فواصل کوتاه ارسال کنند. بنابراین، آن ها در میان سایر برنامه های کاربردی، برای اتصال شبکه های کامپیوتری استفاده می شوند.

از سوی دیگر، دارای یک هسته بزرگ تر با قطر 62.5 میکرون است که دارای انشعابات قابل توجهی برای فواصلی است که می توان از آن ها به طور موثر استفاده کرد. هسته های بزرگ تر کابل های فیبرنوری چند حالته امکان عبور چندین حالت نور از آن ها را فراهم می کنند و تعداد بازتاب ها را افزایش می دهند. در عمل، این بدان معناست که می توان از فرستنده و گیرنده های کم هزینه استفاده کرد. این نوع کابل ها برای سیگنال های نوری ساخته شده است که باید مسیر های مختلفی را به طور همزمان طی کنند. معمولاً در فواصل کمتر از یک مایل. به عنوان مثال، مراکز داده و برخی از شبکه های خانگی متصل، فیبر چند حالته را ترجیح می دهند، زیرا می تواند حجم بسیار زیادی از داده ها را به شیوه ای مقرون به صرفه و مدیریت فضای کابل کشی مدیریت کند. این نوع کابل نور مادون قرمز با طول موج 850 تا 1300 نانومتر را از طریق دیود های ساطع کننده نور LED منتقل می کنند. استفاده از کابل چند حالته برای فواصل بیشتر از 200 تا 300 متر فایده چندانی ندارد.

برخی از کابل‌های فیبر نوری از پلاستیک ساخته می‌شوند (POF) که هسته بزرگ‌تری با قطر حدود ۱ میلی‌متر دارند. این نوع کابل‌ها نسبت به الیاف شیشه‌ای ارزان‌تر و انعطاف‌پذیرتر هستند، اما به دلیل افت سیگنال بیشتر، تنها برای فواصل بسیار کوتاه (مانند داخل خانه‌ها، سیستم‌های صوتی یا تجهیزات روشنایی و پزشکی) کاربرد دارند. چهار نوع کابل چند حالته وجود دارد که با OM مشخص می شود. یک انجمن صنعتی آن ها را به عنوان OM1، OM2، OM3 و OM4 تعیین کرد. این کابل ها با نام MMF معروف بوده و در واقع مخفف Multi Mode Fiber می باشد. برای اطلاعات بیشتر مقاله ابزارهای مورد نیاز برای کابل کشی فیبر نوری را بخوانید.

نحوه کار فیبرنوری

در بیشتر کاربردها، نور به هسته فیبر شیشه‌ای تزریق می‌شود و به دلیل پدیده انعکاس داخلی بین هسته و لبه روکش (که مانند آینه عمل می‌کند)، دقیقاً در امتداد مسیر فیزیکی کابل هدایت می‌شود. هنگامی که هسته فیبر از نظر قطر کوچک تر است، بازتاب هسته و روکش کمتری رخ می دهد که به نور اجازه می دهد تا بیشتر منتقل شود. این امکان سرعت انتقال سریع تر را فراهم می کند.

فیبرنوری بر اساس اصل بازتاب داخلی کامل کار می کند. از پرتو های نور می توان برای انتقال حجم عظیمی از داده ها استفاده کرد، اما مشکلی در این جا وجود دارد. مشکل این است که پرتو های نور در خطوط مستقیم حرکت می کنند. کابل های نوری به گونه ای طراحی شده اند که تمام پرتو های نور را به سمت داخل خم می کنند. پرتو های نور به طور پیوسته حرکت می کنند، از دیواره های فیبرنوری می پرند و داده ها را از سر به انتها منتقل می کنند. اگرچه سیگنال های نوری در فواصل در حال پیشرفت کاهش می یابند، بسته به خلوص مواد مورد استفاده، تلفات آن ها بسیار کمتر از استفاده از کابل های مسی است. یک سیستم فیبرنوری از اجزای زیر تشکیل شده است:

یک سیستم ارتباطی فیبر نوری از چند بخش اصلی تشکیل شده است. ابتدا «فرستنده»، سیگنال‌های الکتریکی را به پالس‌های نوری تبدیل و کدگذاری می‌کند. سپس این پالس‌ها وارد «کابل فیبر نوری» می‌شوند تا به مقصد منتقل شوند. در مسیرهای طولانی، از «تقویت‌کننده نوری» برای جلوگیری از افت کیفیت سیگنال استفاده می‌شود و در نهایت، «گیرنده نوری» در انتهای مسیر، این پالس‌ها را دریافت کرده و مجدداً به سیگنال‌های قابل استفاده (الکتریکی) تبدیل و رمزگشایی می‌کند.

نور به شکلی پیوسته در طول مسیر هسته شیشه‌ای بازتاب پیدا کرده و به سمت جلو حرکت می‌کند. شاید انتظار داشته باشید که پرتو نور هنگام حرکت در یک لوله شیشه‌ای شفاف، به سادگی از لبه‌ها به بیرون نشت کند، اما این اتفاق نمی‌افتد.

اما اگر نور با زاویه‌ای مشخص (بزرگ‌تر از زاویه بحرانیِ هسته) به دیواره شیشه‌ای برخورد کند، دیواره مانند یک آینه عمل کرده و نور را به طور کامل به داخل هسته بازتاب می‌دهد (پدیده بازتاب داخلی کلی). این پدیده، بازتاب داخلی نامیده می شود و یکی از چیزهایی است که نور را درون لوله نگه می دارد. چیز دیگری که نور را در لوله نگه می دارد ساختار کابل است که از دو بخش مجزا تشکیل شده است.

بخش اصلی کابل که در مرکز است هسته نامیده می شود و کمی طول می کشد تا نور از آن عبور کند. در اطراف هسته، لایه دیگری از شیشه به نام روکش قرار دارد.

کار روکش این است که سیگنال های نور را درون هسته حفظ کند. روکش می تواند این کار را انجام دهد چون از نوع متفاوتی از شیشه تشکیل شده است. (از لحاظ فنی، شیشه به کار رفته در لایه روکش یا Cladding، دارای ضریب شکست پایین‌تری نسبت به شیشهِ هسته است تا بازتاب نور به درستی انجام شود).

مزایای استفاده از فیبرنوری

استفاده از فیبرنوری مزایای گسترده ای داشته که در مورد آن ها صبحت خواهیم کرد. فیبرهای نوری نازک و غیر قابل اشتعال بوده و در مقایسه با کابل های برق، کابل های نوری بسیار سبک وزن هستند و انعطاف پذیری بیشتری دارند. این نوع کابل ها ظرفیت انتقال بزرگی داشته و می توانند صد ها هزار کانال تلفن را حمل کنند که تنها از بخش کوچکی از ظرفیت نظری استفاده می کند. به علاوه با تلفات کمتر، در مصرف برق صرفه جویی می کند و موجب می شود که داده ها را بدون تقویت سیگنال تا ده ها کیلومتر منتقل کرد. با توجه به نرخ انتقال عظیم قابل دستیابی، هزینه هر بیت انتقال یافته می تواند بسیار کم باشد. در نتیجه استفاده از این کابل ها به صرفه و اقتصادی می باشد.

موارد بالا به وضوح توضیح می دهند که کابل های نوری به مراتب بهتر از کابل های مسی کواکسیال هستند و به همین دلیل است که کابل های نوری برای رسانه های انتقال معمولی ترجیح داده می شوند.

فیبرنوری چه کاربردی دارد؟

فیبرهای نوری تقریباً در هر صنعت برای بسیاری از کاربرد ها استفاده می شود. رایج ترین کاربرد در ساختار های کابلی است که برای انتقال نور یا داده استفاده می شود. بسیاری از ما می دانیم که فیبر ها برای شبکه ارتباط اینترنتی استفاده می شود، اما فیبر های نوری در کاربرد های جوشکاری صنعتی برای برش فولاد برای ساخت خودرو ها، کاربرد های پزشکی که در آن از الیاف برای انتقال نور در آندوسکوپ ها و حذف پلاک شریان، سنگ کلیه استفاده می شود، کاربرد دارند. با توجه به توسعه مداوم منابع نور و روش های تشخیص، ما شاهد کاربرد های جدید تری هستیم که در آن تشخیص مواد، گاز ها، دما، فشار، ارتعاش و غیره توسط فیبرنوری انجام می شود. در این سیستم‌ها، فیبرهای نوری به عنوان محیط انتقال (مدیوم) بین منبع نور و سنسورِ تشخیص‌دهنده (آشکارساز) عمل می‌کنند.

همانطور که برق می تواند انواع ماشین آلات را قدرتمند سازد، پرتوهای نور نیز می توانند انواع مختلف اطلاعات را حمل کنند به طوری که در بسیاری از زمینه ها می توانند به ما کمک کنند. فن آوری هایی که از فیبرنوری استفاده می کنند شامل شبکه کامپیوتری، برودکست، اسکن پزشکی و تجهیزات نظامی و غیره می باشد.

در شبکه های کامپیوتری

کابل های فیبر نوری، راه اصلی انتقال اطلاعات در مسافت های دور هستند، زیرا دارای سه مزیت بسیار عالی نسبت به کابل های مسی قدیمی هستند:

اولین مزیت، افت سیگنال بسیار ناچیز است؛ این کابل‌ها در فواصل طولانی به تقویت‌کننده‌های کمتری نیاز دارند که هزینه اجرای شبکه را کاهش می‌دهد. مورد بعدی نبود تداخل الکترومغناطیسی است؛ برخلاف مس، فیبر نوری تحت تأثیر نویز محیط قرار نمی‌گیرد و سیگنال با کیفیت عالی منتقل می‌شود. در نهایت، پهنای باند بی‌نظیر این فناوری است که امکان انتقال حجم بسیار بیشتری از داده‌ها را نسبت به کابل‌های مسی با ضخامت مشابه فراهم می‌کند.

سیستم های ارتباطی و مخابرات

سیستم ارتباطی فیبر نوری یک روش ارتباطی است که شامل انتقال اطلاعات از مبدا به مقصد در قالب پالس های سیگنال نور مادون قرمز است. این نوع ارتباط هم برای ارتباط از راه دور و هم برای ارتباطات کوتاه مناسب است و به کاربر اجازه می دهد تا انواع سیگنال ها از جمله سیگنال های متنی، صوتی و تصویری را مبادله کند.

عناصر یک سیستم ارتباطی فیبر نوری شامل مدار فرستنده، منبع نور، ردیاب نوری و مدار گیرنده است. دیود های ساطع کننده نور یا نور لیزر منابع نور ترجیحی برای انتقال سیگنال در ارتباطات فیبرهای نوری هستند، در حالی که دیود های اتصال PN برای اهداف دریافت و تشخیص مورد استفاده قرار می گیرند.

یک سیستم ارتباطی فیبر نوری به طور کلی نسبت به سایر حالت ‌های ارتباطی ترجیح داده می ‌شود، زیرا یک حالت ارتباطی قابل اعتماد است و حداقل احتمال تاثیر سیگنال ورودی توسط تداخل الکترومغناطیسی را ارائه می ‌دهد. هم چنین، یک سیستم ارتباطی مبتنی بر فیبر نوری دارای پهنای باند قابل توجهی است، احتمال کمتری برای تخریب سیگنال وجود دارد، امنیت داده بالایی را فراهم می کند، نسبتاً مقرون به صرفه است و توان کمتری مصرف می کند. به طور خلاصه، فیبر نوری امکان انتقال داده ها را در فواصل طولانی بدون از دست دادن یا وقفه فراهم می کند.

فیبر نوری در اینترنت

اینترنت یکی از نمونه های برجسته ای است که از فیبر های نوری استفاده می کند. فیبر های نوری قادر به انتقال حجم زیادی از داده ها از یک مکان به مکان دیگر در مدت زمان نسبتا کمتری هستند. سرعت بالای انتقال داده، انعطاف پذیری، ماهیت سبک وزن و توانایی حمل داده های حجیم فیبر های نوری را برای استفاده در کابل های اینترنت به جای سیم های مسی سنتی مناسب می کند.

 صدا و سیما

در اوایل قرن بیستم، رادیو و تلویزیون از یک ایده نسبتا ساده به وجود آمد: از لحاظ فنی بسیار آسان بود، امواج الکترومغناطیسی را از طریق یک فرستنده ( در ایستگاه پخش ) به هزاران آنتن در خانه های مردم فرستاده میشد. امروزه در شبکه‌های مدرن و تلویزیون‌های کابلی (CATV)، به جای ارسال امواج در هوا، سیگنال‌های صوتی و تصویری با بالاترین کیفیت و بدون نویز از طریق کابل‌های فیبر نوری به خانه‌ها منتقل می‌شوند.

فیبر نوری و روشنایی

در حال حاضر، از فیبر نوری برای روشنایی استفاده می شود. هم چنین راهی جذاب، مقرون به صرفه و آسان برای نورپردازی است به همین دلیل به طور گسترده در تزئینات و درختان کریسمس استفاده می شود.

جراحی و دندان پزشکی

جراحی و دندان پزشکی یکی دیگر از کاربرد های فیبر های نوری در زندگی واقعی است. در کاربرد های جراحی، فیبر های نوری تمایل به ساطع نور روشنی دارند که به روشن شدن ناحیه جراحی کمک می کند و بینایی را برای پزشکان و پرسنل پزشکی بهبود می بخشد و در نتیجه تعداد و عمق برش ها را کاهش می دهد.

کاربرد فیبر نوری در پزشکی

فیبرهای نوری به طور گسترده در تجهیزات مختلف پزشکی و ماشین های آزمایشگاهی تحقیقاتی استفاده می شود. به عنوان مثال، آندوسکوپ، اتوسکوپ، افتالموسکوپ و ... فیبر های نوری معمولا برای کاربرد های تشخیصی و درمانی پزشکی ترجیح داده می‌ شوند، زیرا هیچ عوارض جانبی و پیامد های مضری ندارند یا دارای حداقل عوارض هستند، ماهیت انعطاف‌ پذیری دارند، سطح بسیار کمتری دارند و هیچ نوع تشعشع سمی ساطع نمی‌کنند. به غیر از کاربرد های تشخیصی و درمانی، فیبر های نوری می توانند برای کاربرد های تحقیقاتی در بخش میکرو بیولوژی و زیست پزشکی نیز استفاده شوند.

نمونه ای از کاربرد فیبرهای نوری در پزشکی ابزار پزشکی به نام گاستروسکوپ (نوعی آندوسکوپ) است. گاستروسکوپ یک کابل نوری ضخیم است که از فیبر های نوری زیادی تشکیل شده است. پزشکان از آن ها برای نگاه کردن به گلوی افراد برای تشخیص بیماری های داخل معده استفاده می کنند.

از مزایای استفاده از فیبرهای نوری برای اهداف روشنایی و دکوراسیون می توان به حداقل احتمال نشت سیگنال و شوک الکتریکی، وزن کم، انعطاف پذیری، هزینه مقرون به صرفه، طول عمر طولانی و غیره اشاره کرد. از موارد کاربرد فیبر نوری در روشنای می توان به تزئین درخت کریسمس اشاره کرد.

کاربرد فیبر نوری در صنایع نظامی

دسترسی کاربران اینترنت به یکدیگر با شبکه های عظیم کابل های نوری آسان است. واضح است که نیروهای نظامی نیز با تکنولوژی پیشرفته در جهان به همان شکل متصل هستند. کابل های فیبرنوری ارزان، نازک، سبک، ظرفیت بال، ضد حمله و بسیار امن هستند به طوری که روش مناسبی برای اتصال پایگاه های نظامی و دیگر تاسیسات مانند سایت های پرتاب موشک و ایستگاه های ردیابی رادار را فراهم می آورد.

فیبر نوری در صنعت خودرو

صنعت خودرو اساسا از فیبر های نوری برای روشن کردن فضای داخلی خودرو ها استفاده می کند. دلیل این امر این است که فیبر های نوری فضای زیادی را مصرف نمی کنند، نور روشن ساطع می کنند، می توانند به طور انعطاف پذیر در ساختار مکانیکی وسیله نقلیه مستقر شوند، مقرون به صرفه هستند، انرژی زیادی مصرف نمی کنند، حداقل احتمال خراب شدن و نشت سیگنال را دارند، عمر قابل توجهی بیشتری دارند و هم چنین نیازی به تعمیر و نگهداری مکرر ندارد.

به غیر از کاربرد های روشنایی داخلی، صنعت خودرو ممکن است از فیبر های نوری در لامپ های بیرونی خودرو نیز استفاده کند. هم چنین می توان از فیبر های نوری در یک سیستم برای اهداف ارتباطی استفاده کرد. به عنوان مثال، در صورت تصادف، شبکه فیبر های نوری می تواند برای انتقال سیگنال تولید شده توسط آشکار ساز برخورد یا سنسور به مدار داخلی خودرو استفاده شود و به فعال شدن سریع سیستم کنترل کشش و کیسه هوا کمک می کند. استفاده از فیبر های نوری برای ارتباط بین بخش ‌های مختلف یک وسیله نقلیه مفید است زیرا سیگنال نوری با سرعت نور حرکت می‌کند و در نتیجه زمان پاسخگویی سیستم ‌های کنترل را بهبود می‌ بخشد.

کاربرد فیبر نوری در دستگاه های بازرسی

فیبر های نوری برای مهندسان بازرسی و تعمیر و نگهداری بسیار کاربرد دارند. این به این دلیل است که کابل های فیبر نوری انعطاف پذیر هستند و می توان از آن ها برای بازرسی مکان های صعب العبور استفاده کرد. طراحی دستگاه های بازرسی بسته به نوع منطقه اجرا متفاوت است. به عنوان مثال، یکی از محبوب ترین دستگاه های بازرسی مبتنی بر فیبر نوری از یک دوربین میکرو نصب شده بر روی یک لوله فیبر نوری انعطاف پذیر بلند ساخته شده از سیلیس، پلاستیک یا شیشه استفاده می کند.

شروع یادگیری : آموزش icdl

برای شروع فرآیند بازرسی، دوربین و لوله در منطقه ای که قرار است بازرسی شود قرار می گیرد. دوربین تمایل به گرفتن اطلاعات بصری و ارسال آن به کابل فیبر نوری دارد. سپس تکنسین یا مهندس، اطلاعات را روی یک دستگاه نمایشگر مشاهده می کند. از مزایای استفاده از آن ها برای اهداف بازرسی می توان به انعطاف پذیری بیشتر، بهبود دید، حداقل احتمال از دست دادن یا آسیب سیگنال، سرعت انتقال اطلاعات سریع تر و غیره اشاره کرد. به طور مثال لوله کش ها از فیبر های نوری برای بازرسی لوله ها استفاده می کنند.

کاربرد های فضایی

تعدادی از کاربرد های فضایی مانند ارتباطات ماهواره‌ای، سنجش از دور، سیستم ‌های لیزری با توان بالا، تصویر برداری چند طیفی و فرا طیفی، ارتباط داده‌ های نوری، لیدار، نظارت و تحلیل جو و غیره برای عملکرد خود به فیبر های نوری وابسته هستند. زیرا استفاده از این فیبرها خطر تداخل را به حداقل می رساند، امکان استفاده از حداکثر پهنای باند را فراهم می کند و سیستم را مقرون به صرفه، انعطاف پذیر، ساده و سبک می کند.

مزایا و معایب اینترنت فیبر نوری چیست؟

اینترنت فیبر نوری چیست؟

اینترنت فیبر نوری یکی از پیشرفته‌ ترین فناوری‌ های ارتباطی است که از کابل‌ های فیبر نوری برای انتقال داده‌ ها استفاده می‌ کند. این فناوری با استفاده از پالس‌ های نوری، اطلاعات را با سرعتی نزدیک به سرعت نور منتقل می‌ کند که به چندین گیگابیت بر ثانیه برسد. در مقایسه با فناوری‌ های سنتی مانند کابل‌ های مسی یا DSL، اینترنت فیبر نوری پهنای باند بسیار بیشتری را فراهم می‌ کند و امکان دانلود و آپلود با سرعت‌ های بسیار بالا را برای کاربران فراهم می‌ سازد.

مزیت اصلی اینترنت فیبر نوری، علاوه بر سرعت بالا، پایداری و قابلیت اطمینان آن است. سیگنال‌ های نوری در مقایسه با سیگنال‌ های الکتریکی کمتر تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار می‌ گیرند و مسافت‌ های طولانی‌ تری را بدون افت کیفیت طی میکنند. این ویژگی‌ ها باعث شده است که اینترنت فیبر نوری به گزینه‌ ای عالی برای کاربردهای تجاری، سازمانی و خانگی تبدیل شود.

سرویس اینترنت فیبر نوری چطور کار می‌ کند؟

سرویس اینترنت فیبر نوری از طریق یک شبکه پیچیده و یکپارچه از کابل‌ های فیبر نوری عمل می‌ کند که از مراکز داده اصلی تا منازل و دفاتر کاربران گسترش یافته است. در این سیستم، اطلاعات دیجیتال به سیگنال‌ های نوری تبدیل شده و از طریق شبکه‌ ای از کابل‌ های فیبر نوری که در زیر زمین یا روی تیرهای برق نصب شده‌ اند، منتقل می‌ شوند.

این شبکه شامل چندین لایه است: شبکه هسته (Core Network) که مراکز داده اصلی را به هم متصل می‌ کند، شبکه توزیع که مناطق مختلف شهری را پوشش می‌ دهد و شبکه دسترسی که مستقیماً به محل کاربران متصل می‌ شود. در هر نقطه اتصال، تجهیزات خاصی مانند روترها، سوئیچ‌ ها و تقویت‌ کننده‌ های نوری وجود دارند که جریان داده‌ ها را مدیریت و تقویت می‌ کنند.

در محل کاربر، یک دستگاه مبدل نوری به الکتریکی (ONT یا Optical Network Terminal) نصب می‌ شود که سیگنال‌ های نوری دریافتی را به سیگنال‌ های الکتریکی قابل استفاده برای مودم و دستگاه‌ های کاربر تبدیل می‌ کند.

این سیستم از FTTH (Fiber to the Home) یا FTTB (Fiber to the Building) استفاده می‌ کند که در آن فیبر نوری تا درب منزل یا ساختمان کشیده می‌ شود. سرعت و کیفیت سرویس به عواملی مانند نوع معماری شبکه، فاصله از مرکز داده و کیفیت تجهیزات نصب شده بستگی دارد. همچنین، اکثر سرویس‌ دهندگان اینترنت فیبر نوری از سیستم‌ های مانیتورینگ پیشرفته برای نظارت بر عملکرد شبکه و تشخیص و رفع سریع مشکلات احتمالی استفاده می‌ کنند.

تفاوت اینترنت فیبر نوری با سایر انواع اینترنت‌ ها

در ادامه به بررسی تفاوت‌ های اساسی بین اینترنت فیبر نوری و سایر انواع اینترنت می‌ پردازیم.

ورود به بازار کار شبکه‌های فیبر نوری

توسعه روزافزون زیرساخت‌های اینترنتی و مخابراتی باعث شده تا نیاز به متخصصان نصب و راه‌اندازی شبکه‌های نوری به شدت احساس شود. تسلط بر فیوژن فیبر نوری، کابل‌کشی، مفصل‌بندی و عیب‌یابی شبکه‌ها، مهارتی است که در حال حاضر بازار کار بسیار بکر و پردرآمدی دارد. اگر به این حوزه علاقه‌مند هستید، می‌توانید با شرکت در دوره آموزش فیبر نوری در کارگاه‌های مجهز آموزشگاه فن‌آموزان، صفر تا صد این تخصص را به صورت کاملاً عملی و پروژه‌محور یاد بگیرید. همچنین دوره‌های مکملی نظیر آموزش نصب دوربین مدار بسته و آموزش شبکه (Network+) نیز برای ارتقای مهارت‌های شما زیر نظر اساتید مجرب برگزار می‌شود. برای دریافت مشاوره رایگان و شروع مسیر حرفه‌ای خود، می‌توانید از طریق فرم سایت اقدام کرده یا با کارشناسان آموزشگاه تماس بگیرید.

دریافت مشاوره رایگان

برای شروع یادگیری تردید دارید؟

جهت دریافت مشاوره رایگان شماره موبایل خود را وارد کنید.

شماره تماسدریافت مشاوره

مطلبی که خواندید حاصل تلاش تیم تحریریه دپارتمان شبکه و مخابرات آموزشگاه فن آموزان بود. در فن آموزان علاوه بر آموزش فیبرنوری دوره های دیگری از جمله آموزش سیسکو ، آموزش نتورک پلاس ، میکروتیک و... را برگزار می شود.