0 روز
0 ساعت
0 دقیقه
0 ثانیه

انواع کاربرد های فیبرنوری در صنعت

کاربردهای فیبرنوری در صنعت
چکیده مطلب :

فیبر نوری یا تار نوری، به رسانه و فن آوری مرتبط با انتقال اطلاعات به عنوان پالس های نور در امتداد یک رشته شیشه ای یا پلاستیک یا فیبر اشاره دارد. در این مقاله فیبر نوری و کاربردهای آن را شرح داده شده است.

کاربرد های فیبرنوری در صنعت: فیبرنوری اطلاعات را به شکل ذره های نور – یا فوتون – از طریق کابل فیبرنوری انتقال می دهد ، هسته فیبر شیشه ای و روکش آن هر کدام از شاخص های متفاوتی هستند که نور ورودی را در یک زاویه مشخص خم می کند.

هنگامی که سیگنال های نور از طریق کابل فیبرنوری ارسال می شود، آنها از هسته و روکش در یک سری از پرش های zig zag دفاع می کنند و به فرایندی به نام بازتاب داخلی می پردازند. سیگنال های نور به علت لایه های چسبنده شیشه ای با سرعت نور حرکت نمی کنند ، در عوض حدود 30٪ کندتر از سرعت نور است. برای تجدید یا تقویت سیگنال در طول سفر آن، انتقال فیبرنوری گاهی به تکرار نیاز دارد در فواصل دور برای احیای سیگنال نوری با تبدیل آن به یک سیگنال الکتریکی، پردازش سیگنال الکتریکی و انتقال سیگنال نوری انجام می گردید. برای اطلاعات بیشتر می توانید دوره  آموزش فیبر نوری را ببینید.

آموزشگاه فن آموزان دوره های تخصصی الکترونیک و تعمیرات ازجمله دوره فیبر نوری را بصورت عملی در کارگاههای مجهز برگزار می کند. این دوره ها تحت نظارت سازمان فنی و حرفه ای بوده و با اعطای مدرک بین المللی می باشد. برای مشاهده سرفصل های کامل و جزئیات بیتر دوره فیبرنوری روی تصویر زیر کلیک نمایید:

آموزش فیبر نوری

فیبر نوری چیست؟

فیبرنوری اساسا یک موجبر استوانه ای شکل است که در کاربرد های مختلفی مانند ارتباطات، سرگرمی، ساخت و ساز، دکوراسیون، پزشکی، بهداشت، تحقیق و توسعه و غیره استفاده می شود. موادی که عموما برای ساخت فیبرهای نوری استفاده می شود شامل سیلیس، شیشه و پلاستیک می باشد. فیبر های نوری از نظر اندازه فوق العاده نازک هستند و کمی ضخیم تر از قطر موی انسان هستند.

محدوده قطر یک فیبرنوری معمولاً بین 0.25 میلی متر تا 0.50 میلی متر است و پهنای باند سیگنالی که یک فیبرنوری می تواند بر روی آن کار کند تقریباً برابر با 900 ترا هرتز است. فیبر های نوری را می توان به طور کلی بر اساس نوع مصالح ساختمانی مورد استفاده، ضریب شکست هسته و روکش و نحوه انتشار نور به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد.

برخی از رایج ترین انواع فیبر های نوری عبارتند از فیبرنوری پلاستیکی، شیشه، فیبرنوری سیلیکون، تک حالته و چند حالته. فیبر های نوری به دلیل انعطاف پذیری، سبک بودن، باریک بودن و غیر قابل اشتعال بودن سودمند هستند.

کاربرد های گوناگونی در زندگی روزمره وجود دارد که برای عملکرد اصلی خود به فیبر های نوری متکی هستند. هم چنین، محدودیت ‌های خاصی برای استفاده از فیبر های نوری برای کاربرد های مختلف در زندگی واقعی وجود دارد، زیرا فیبر های نوری نسبت به سیم ‌های سنتی استحکام کمتری دارند، به شدت مستعد فرو رفتگی‌ هستند و در صورت خم شدن بیش از حد، به راحتی می ‌شکنند.

هم چنین هزینه ساخت و نصب کابل های فیبرنوری نسبت به کابل های مسی یا آلومینیومی بسیار بیشتر است. کابل های نوری شیشه ای بسیار شکننده هستند و نیاز به نگهداری و مراقبت بالایی دارند. اگر قدرت سیگنال ورودی در حد مناسب حفظ نشود، ممکن است در مسیر خراب شده و هیچ شانسی برای بازسازی مجدد سیگنال وجود نداشته باشد، یعنی اگر سیگنال ارسال شده از طریق کابل های فیبرنوری گم شود، برای همیشه از بین می رود.

کابردهای فیبرنوری

چند نمونه از کاربرد های فیبرهای نوری در صنعت در زیر آورده شده است:

  1. سیستم های ارتباطی و مخابرات
  2. تجهیزات پزشکی
  3. روشنایی
  4. اینترنت
  5. جراحی و دندانپزشکی
  6. شبکه های کامپیوتری
  7. صنعت خودرو
  8. تلفن
  9. دستگاه های بازرسی
  10. صنایع دفاعی و نظامی
  11. کاربرد های فضایی
  12. کابل تلویزیون

سیستم های ارتباطی و مخابرات

سیستم ارتباطی فیبرنوری 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 فیبرنوری 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 فیبرنوری 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 فیبرنوری 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، فیبرنوری امکان انتقال داده ها را در فواصل طولانی بدون از دست دادن یا وقفه فراهم می کند.

بیشتر بخوانید: آموزش تابلو روان

تجهیزات 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 غیره برخی از ابزارهای تشخیصی پزشکی هستند که برای عملکرد کلی خود به فیبر های نوری متکی هستند. 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.

کاربرد فیبرنوری در تجهیزات پزشکی

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.

بیشتر بخوانید: آموزش نصب پنل خورشیدی

فیبرنوری و روشنایی

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

کاربرد فیبرنوری در روشنایی

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.

بیشتر بخوانید: آموزش نصب اعلام حریق

فیبرنوری 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.

کاربرد فیبرنوری در اینترنت

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.

بیشتر بخوانید: آموزش نصب دزدگیر اماکن

شبکه های کامپیوتری

شبکه ‌های کامپیوتری را می ‌توان به عنوان اتصال دو یا چند سیستم رایانه ‌ای که در یک ساختمان واحد یا در میان مکان‌ های مختلف با یک دیگر قرار دارند، تعریف کرد. این اتصال دستگاه ها به کاربر کمک می کند تا اطلاعات را تبادل کند، به برنامه های کاربردی مشترک دسترسی داشته باشد و منابع را با سرعت بیشتری با دقت و امنیت بالا به اشتراک بگذارد.

کاربرد فیبرنوری در شبکه های کامپیوتری

سرعت انتقال داده ها و اعتبار سیستم برای دسترسی به فایل ها را می توان به راحتی با جایگزینی کابل های اتصال سنتی با کابل های فیبرنوری افزایش داد. هم چنین فیبر های نوری امکان انتقال همزمان اطلاعات و داده های انبوه را از یک سر شبکه به انتهای دیگر فراهم می کنند.

فیبرنوری 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.

بیشتر بخوانید: آموزش نصب سانترال

کاربرد فیبرنوری در تلفن

اتصال تلفنی محلی در یک ساختمان، یک شهر یا یک کشور و اتصال تلفنی جهانی در بین کاربران مستقر در کشور های مختلف معمولا بر اصول کار فیبرهای نوری متکی است. به منظور ارتباط سلولی، کابل ‌های فیبرنوری در کنار هم قرار می‌ گیرند و در زیر زمین یا زیر سطح دریا قرار می‌ گیرند. این امر ایمنی و امنیت سیگنال را بهبود می بخشد زیرا جریان داده به راحتی تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سایر امواج الکترومغناطیسی در حال حرکت در محیط قرار نمی گیرد.

اتصال تلفنی مبتنی بر فیبرهای نوری کاربران را قادر می سازد تا در کسری از ثانیه با یک دیگر ارتباط برقرار کنند زیرا سیگنال نوری با سرعت نور جریان می یابد. هم چنین، چنین سیستم ‌های ارتباطی تمایل به حذف مشکلات مربوط به تاخیر دارند، در نتیجه به دو طرف اجازه می ‌دهند تا مکالمه واضحی را داشته باشند. نقطه ضعف استفاده از فیبر های نوری برای ارتباطات تلفنی این است که کابل ها به دلیل تغییر شکل های موجود در زیر زمین مستعد خم شدن هستند و ممکن است کیفیت یا محتوای سیگنال را مختل کنند.

کاربرد فیبرنوری 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 فیبرنوری 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 فیبرنوری از یک دوربین میکرو نصب شده بر روی یک لوله فیبرنوری انعطاف پذیر بلند ساخته شده از سیلیس، پلاستیک یا شیشه استفاده می کند.

کاربرد فیبرنوری در دستگاه های بازرسی

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 فیبرنوری 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.

صنایع دفاعی و نظامی

داده های ارسال شده با کمک فیبرنوری از امنیت بالایی برخوردار هستند و تنها پس از تایید توسط کاربر، قابل دسترسی هستند. این ویژگی خاص فیبر های نوری را می توان در کاربرد های دفاعی و نظامی متعددی مورد استفاده قرار داد. زیرا تمرکز اصلی برنامه های نظامی امنیت داده ها و حریم خصوصی است. هر سه کاربرد نظامی، یعنی ارتش، نیروی دریایی و هوافضا از فیبر های نوری برای ایجاد یک کانال مشترک بین ایستگاه های مختلف برای تبادل اطلاعات و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می کنند. برخی از کاربرد های برجسته آن ها در ارتش شامل سیستم های اویونیک و کنترل ماموریت، تبادل اطلاعات، ماموریت با سرعت بالا، برنامه ریزی پرواز، ترکیب داده های حسگر، کنترل عملکرد سیستم های تسلیحاتی و غیره است. همچنین در سیم کشی در هواپیما، هیدروفون برای امواج سونار و کاربرد های لرزه نگاری استفاده می شوند.

کاربرد فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی

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.

کاربرد های فضایی فیبرنوری

کابل تلویزیون

کابل تلویزیون از شبکه ای از کابل های فیبرنوری برای برقراری ارتباط سیگنال های کابلی از مبدا به چندین مقصد استفاده می کنند. پهنای باند بالا و سرعت انتقال کابل های فیبرهای نوری به طور کلی در برنامه های تلویزیون کابلی استفاده می شود. هم چنین، استفاده از فیبر های نوری به جای سیم ‌های مسی سنتی سودمند است زیرا ساخت، استقرار و نگهداری آن ها نسبتا ارزان ‌تر است.

انواع فیبرنوری

فیبر چند منظوره و فیبر تک حالت دو نوع اصلی از فیبرهای نوری هستند. فیبر تک حالت برای مسافت های طولانی تر با توجه به قطر کوچکتر از هسته فیبر شیشه ای، نور را به یک پرتو منفرد متصل می کند، که مسیر مستقیمتری را ارائه می دهد و اجازه می دهد سیگنال را برای راه دور بیشتر سفر کند. فیبر تک حالت نیز پهنای باند قابل ملاحظه ای نسبت به فیبر چند منظوره دارد. منبع نور مورد استفاده برای فیبر تک حالت به طور معمول یک لیزر است . فیبر تک حالت معمولا گرانتر است زیرا نیاز به محاسبات دقیق برای تولید نور لیزر در یک بازه کوچکتر است.

فیبر چند منظوره برای فاصله های کوتاهتر استفاده می شود، زیرا باز کردن هسته بزرگتر به سیگنال های نوربرای بازتاب بیشتردر طول راه اجازه می دهد. قطر بزرگ اجازه می دهد تا پالس های نور چندگانه را از طریق کابل در یک زمان ارسال، که منجر به انتقال بیشتر داده ها می شود. این بدان معناست که با وجود این، امکان از دست رفتن سیگنال، کاهش یا تداخل وجود دارد. فیبر چند منظوره معمولا از LED برای ایجاد پالس نور استفاده می کنند.

در حالی که کابل های سیم مسی انتخاب های سنتی برای ارتباطات مخابراتی، شبکه و اتصالات کابل بوده است، این فناوری به یک جایگزین رایج تبدیل شده است. اکثر خطوط راه دور شرکت های تلفنی از این فناوری ساخته شده اند. این فیبرها اطلاعات بیشتری نسبت به سیم مسی معمولی به علت پهنای باند بالاتر و سرعت های سریعتر آن را حمل می کند. از آنجا که شیشه الکتریسیته نیست، فیبرهای نوری به تداخل الکترومغناطیسی منجر نمی شود و تلفات سیگنال به حداقل می رسد.

علاوه بر این، کابل های فیبرهای نوری را می توان در آب غوطه ور کرد و در محیط های خطر بیشتری مانند کابل زیر دریایی استفاده نمود. این کابل ها قوی تر، نازک تر و سبک تر از کابل های سیم مسی است و اکثرا نیازی به نگهداری یا جایگزینی آن نیست. با این حال، سیم مسی اغلب ارزان تر از فیبرنوری است و در حال حاضر در بسیاری از مناطق که کابل فیبرنوری مستقر نشده است نصب شده است. فیبر شیشه ای همچنین نیاز به حفاظت بیشتر در داخل یک کابل بیرونی نسبت به مس دارد و نصب کابل کشی جدید کار سختی است.

مشاهده و دانلود pdf مقاله: انواع کاربرد های فیبرنوری در صنعت

5/5 - (1 امتیاز)
نویسنده مطلب
سیامک رشوند
سیامک رشوند

سیامک رشوند هستم فعال در حوزه نصب و تعمیر سیستم های حفاظتی و امنیتی مجتمع های مسکونی ، تجاری ،اداری و .... در این سایت در مورد نصب دوربین ها ، دزدگیرهای اماکن و منازل ، نصب اعلام حریق های متعارف و آدرس پذیر، نصب سانترال و کرکره برقی و حوزه های مرتبط دیگر مطلب می نویسم.

دوره های فنی پردرآمد برای ورود به بازار کار

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تمامی حقوق این وبسایت متعلق به آموزشگاه فن آموزان فیدار می‌باشد. (طرف قرارداد با خانه کارگر)
بستن X
تماس با فن آموزان تلگرام واتس آپ ایتا روبیکا بله