فیبر نوری چیست و چگونه کار میکند؟

فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری به فناوری اطلاق می شود که اطلاعات را به صورت پالس های نور در امتداد فیبر شیشه ای یا پلاستیکی منتقل می کند.

کابل فیبرنوری چیست؟

کابل فیبر نوری کابلی است که حاوی فیبرهای نوری (معمولاً شیشه ای) است که با پلاستیک پوشانده شده اند تا داده ها را با پالس های نور ارسال کنند. به عبارتی دیگر کابل فیبر نوری از شیشه یا پلاستیک ساخته شده و سیگنال ها را در ساختار سیگنال های نوری منتقل می کند؛ این پوشش به محافظت از الیاف در برابر گرما، سرما، تداخل الکترومغناطیسی سایر سیم‌کشی‌ها و محافظت در برابر پرتوهای فرابنفش خورشید کمک می‌کند.

کابل‌های نوری برای انتقال سیگنال‌های داده دیجیتال به شکل نور تا فواصل صدها کیلومتری با سرعت داده بالاتر از کابل‌های ارتباطی الکتریکی استفاده می‌شوند.

ساختار یک کابل فیبر نوری

یک کابل فیبر نوری می تواند حاوی تعداد متفاوتی از این فیبرهای شیشه ای میباشد، این شامل یک هسته شیشه ای داخلی است که توسط یک روکش شیشه ای احاطه شده است که نور را به داخل هسته منعکس می کند. هر فیبر توسط یک ژاکت پلاستیکی(عنوان لایه محافظ نهایی) احاطه شده است.

تفاوت کابل فیبرنوری و کابل سیم مسی

کابل های فیبر نوری به دلیل مزایایی که نسبت به کابل های مسی دارند معمولا مورد استفاده قرار می گیرند.

کابل فیبر نوری به دلیل داشتن پهنای باند بالاتر و متقارن بودن، امکان انتقال سریعتر داده ها را نسبت به سیم های مسی استاندارد فراهم می کند. اتصالات فیبر نوری در بین شبکه های شرکتی یا شبکه های سراسری مانند ستون فقرات اینترنت به دلیل داشتن قابلیت های کابل رایج است.

فیبر نوری برای شبکه های داده در مسافت های طولانی و با کارایی بالا استفاده می شود. همچنین معمولاً در خدمات مخابراتی مانند اینترنت، تلویزیون و تلفن استفاده می شود. به عنوان مثال، Verizon و Google به ترتیب از فیبر نوری در خدمات Verizon FIOS و Google Fiber خود استفاده می کنند و سرعت اینترنت گیگابیت را در اختیار کاربران قرار می دهند.

فیبر نوری چگونه کار می کند؟

فیبر نوری داده ها را به شکل ذرات نور – یا فوتون ها – که از طریق کابل فیبر نوری می گذرد، منتقل می کند. هسته الیاف شیشه و روکش هر کدام دارای ضریب شکست متفاوتی هستند که نور ورودی را در یک زاویه خاص خم می کند.

هنگامی که سیگنال های نوری از طریق کابل فیبر نوری ارسال می شوند، به دنبال فرآیندی به نام انعکاس کلی داخلی، از هسته و روکش در یک سری پرش های زیگزاگ منعکس می شوند، سیگنال های نوری به دلیل متراکم بودن لایه های شیشه ای با سرعت نور حرکت نمی کنند، در عوض حدود 30 درصد کمتر از سرعت نور حرکت می کنند.

برای تجدید یا تقویت سیگنال در طول سفر، انتقال فیبر نوری گاهی اوقات به تکرار کننده هایی در فواصل دور نیاز دارد. این تکرار کننده ها سیگنال نوری را با تبدیل آن به سیگنال الکتریکی، پردازش آن سیگنال الکتریکی و ارسال مجدد سیگنال نوری، بازسازی می کنند.

چگونه اطلاعات روی کابل فیبر نوری منتقل می شود؟

داده ها با ارسال پالس های نور که نشان دهنده یک سیگنال باینری هستند، منتقل می شود. به عبارت دیگر، هنگامی که یک روتر یا دستگاه دیگری سیگنال ورودی را از طریق کابل فیبر نوری دریافت می کند، هیچ نوری 0 را نشان می دهد و یک که چراغ نشان دهنده 1 است. ترکیب این 0 و 1 داده های در حال انتقال را می سازد.

**کابل های فیبر نوری اکنون قادر به پشتیبانی از سیگنال های حداکثر 10 گیگابیت بر ثانیه هستند.

از آنجایی که هیچ چیز نمی تواند داده ها را سریعتر از نور انتقال دهد، کابل های فیبر نوری سریع ترین روش انتقال داده را ارائه می دهند.

انواع کابل فیبرنوری

انواع زیادی از کابل های فیبر نوری وجود دارد، اما همه آنها به یک شکل عمل می کنند: آنها از الیاف شیشه ای ریز استفاده می کنند که توسط یک غلاف پلاستیکی یا فلزی احاطه شده اند. غلاف از فیبرها در برابر آسیب محافظت می کند و به ارسال سیگنال از طریق آب یا سایر موانع بدون از دست دادن سیگنال کمک می کند.

دو نوع رایج فیبر نوری عبارتند از:

• فیبر تک حالته (SMF)
• فیبر چند حالته (MMF)

کابل های فیبر نوری می توانند تک حالته یا چند حالته باشند. فیبر نوری چند حالته از امواج نور مرئی و نامرئی برای ارسال داده استفاده می کند.

کابل فیبر تک حالته (SMF )

فیبر تک حالته (SMF) از یک پرتو نور برای انتقال سیگنال نور در فواصل طولانی استفاده می کند. فیبر تک حالته (SMF) می تواند داده ها را در فواصل بسیار بیشتر از فیبر چند حالته (MMF) انتقال دهد. کابل های فیبر نوری تک حالته (smf) اندازه هسته کوچکی در مقایسه با فیبرهای نوری چند حالته دارند.

 کابل فیبر چند حالته (MMF)

فیبر چند حالته فیبری است که از انتشار چند حالت پشتیبانی می کند. قطر هسته کابل 50-100 میکرون است. نسبت به فیبر تک حالته (تک حالته) امواج بیشتری ایجاد می کند و پهنای باند کمتری می دهد.این نوع کابل در شبکه های محلی  مورد استفاده قرار میگیرد، به عنوان مثال می توان  از آن را در FTTH استفاده کرد.

کابل تک حالته(SMF)بهتر است یا چندحالته(MMF)؟

مهم ترین تفاوت بین SMF و MMF این است که SMF بازده طیفی بالاتری را ارائه می دهد. با استفاده از کانال های بیشتر در سرعت های بالاتر، می تواند ترافیک بیشتری را روی یک فیبر واحد پشتیبانی کند. در MMF، پشتیبانی کابل کشی برای نرخ بیت بالاتر به دلیل اندازه هسته بزرگ آن محدود شده است.

**لازم به ذکر است که اتصال بین چندین رشته فیبر بسیار پیچیده تر و دشوارتر از اتصال بین کابل های الکتریکی است.

ویژگی های بارز کابل های فیبر نوری

ویژگی های اصلی کابل های فیبر نوری به شرح زیر است :

• کابل‌کشی فیبر نوری می‌تواند از پهنای باند بسیار بالا در محدوده 100 مگابیت بر ثانیه تا 2 گیگابایت پشتیبانی کند زیرا فرکانس نور بسیار بیشتر از الکتریسیته است.
• گره های متعددی که یک فیبر نوری می تواند فراهم کند به طول آن بستگی ندارد، بلکه به هاب یا هاب هایی که کابل ها را به هم متصل می کنند، بستگی دارد.
• کابل فیبر نوری مربوط به اثرات EMI نیست و می تواند در مکان هایی که ولتاژ بالا عبور می کند استفاده شود.
• ارزش کابل فیبر نوری بیشتر به جفت تابیده و هم محور متمایز می شود.
• راه اندازی کابل های فیبر نوری پیچیده و بی پایان است.

مزایای کابلهای فیبرهای نوری

مزیت کابل فیبر نوری به شرح زیر است :

• اندازه کوچک و سبک

اندازه (قطر) فیبرهای نوری بسیار کم است (مقایسه با قطر موی انسان).

• به راحتی در دسترس و کم هزینه است.

ماده مورد استفاده برای تولید فیبرهای نوری شیشه سیلیس است. این ماده به راحتی قابل اجرا است. بنابراین، فیبرهای نوری هزینه کمتری نسبت به کابل های دارای رسانای فلزی دارند.

• بدون رابط الکتریکی یا الکترومغناطیسی میباشد.

از آنجایی که انتقال در پرتوهای نور رخ می دهد، سیگنال تحت تأثیر تداخل الکتریکی یا الکترومغناطیسی قرار نمی گیرد.

• دارای پهنای باند بزرگ میباشد.

از آنجایی که آرایه های نوری دارای فرکانس بسیار بالایی در محدوده گیگاهرتز هستند، پهنای باند فیبر نوری بسیار زیاد است. این امکان انتقال تعداد بیشتری از کانال ها را فراهم می کند. بنابراین، ظرفیت حمل اطلاعات یک فیبر نوری بسیار بالاتر از یک کابل هم محور است.

**کابل‌های فیبر نوری نوعی کابل هستند که از نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند. آنها مزایای زیادی دارند، از جمله توانایی ارسال حجم زیادی از داده‌ها به سرعت و مطمئن. در نهایت، کابل های فیبر نوری بادوام و مقاوم در برابر آسیب هستند.

معایب فیبرهای نوری

معایب فیبر نوری به شرح زیر است:

• هزینه بالا: کابل و رابط‌ها به طور کلی گران‌تر از سایر رسانه‌های هدایت‌شونده هستند.
• انتشار نور یک طرفه : از آنجایی که انتقال نوری ذاتاً یک ارتباط دو طرفه یک طرفه است به دو فیبر یا دو باند فرکانس روی یک فیبر نیاز دارد.
• نصب و نگهداری: فیبر تکنولوژی متفاوتی است که نیاز به مهارت دارد. اکثر مهندسان اشغال نمی کنند.

کاربردهای کابل فیبرنوری

کابل فیبر نوری نوعی کابل است که از نور برای انتقال داده ها استفاده می کند. کابل های فیبر نوری اغلب برای اتصال کامپیوترها و سایر دستگاه ها در مشاغل و خانه ها استفاده می شود. کابل های فیبر نوری همچنین در مخابرات، هوافضا و کاربردهای پزشکی استفاده می شود.

چگونه کابل فیبر نوری شکسته را تعمیر کنیم؟

اگر کابل فیبر نوری شما شکسته است، چندین کار وجود دارد که می توانید برای رفع آن انجام دهید. اولین گام این است که باید نوع کابل آن را مشخص کنید.اگر کابل تک حالته باشد باید کل کابل را تعویض کنید. اگر کابل چند حالته باشد، فقط باید قسمت آسیب دیده کابل را تعویض کنید. هنگامی که از نوع کابل آن مطلع شدید،علت شکستگی را بررسی و تعیین  نمایید، اگر ناشی از نیروی خارجی باشد، مانند سنگ یا شاخه، به آن نیاز خواهید داشت. برای برداشتن جسم و محکم کردن کابل. اگر شکستگی به دلیل آسیب داخلی باشد، ممکن است بتوانید بدون برداشتن چیزی آن را تعمیر کنید.

در ارزیابی آسیب تخصصی عمل کنید(توسط متخصص انجام گیرد).باید بدانید فاصله کابل چقدر است و چه نوع کانکتوری است (SC/ST/FC). هنگامی که این اطلاعات را به دست آوردید، می توانید شروع به جستجوی قطعات جایگزین کنید.

اگر کابل شما کانکتور SC/ST/FC است، بهترین گزینه تعویض کل کابل است. این شامل کانکتورها و تمام سیم کشی بین آنها می شود. اگر کابل شما فقط یک کانکتور دارد، می توانید این کانکتور را تعویض کنید یا تعمیر کنید. آن را با استفاده از یک کیت اتصال.

اگر کابل شما از نوع LC است، بهترین گزینه ممکن است تعویض بخش آسیب دیده سیم‌کشی باشد. این شامل هر دو کانکتور و تمام سیم‌کشی بین آنها می‌شود. دوباره، اگر کابل‌های شما فقط یک کانکتور دارند، می‌توانید یکیاین کانکتور را تعویض کنید یا با استفاده از کیت اسپلایس آن را تعمیر کنید.

توجه: هنگامی که قطعات آسیب دیده را تعویض کردید یا سیم کشی شکسته را تعمیر کردید، همه چیز را قبل از مونتاژ مجددا تست نمایید!

برای تعمیر کابل فیبرنوری، اولین قدم بررسی میزان آسیب است. اگر آسیب جزئی است، می توانید خودتان آن را تعمیر کنید. اگر آسیب گسترده تر است و شما تخصصی در این زمینه ندارید یا دوره های آموزشی مربوطه را نگذراندید، حتما کار تعمیر و تعویض کابل را به یک تکنسین ومتخصص بسپارید.

شرکت پیشرو شبکه تمامی اقدامات مربوط به تست فیبرنوری را در محل انجام میدهد.

تعمیر و تعویض کابل فیبرنوری

می توانید با از بین بردن ضایعات یا عایق هایی که ممکن است در طول فرآیند شکستن آسیب دیده اند، تعمیر آن را شروع کنید. سپس، هر پیچی را که غلاف را روی الیاف نگه می‌دارد، بردارید. در نهایت، الیاف آسیب‌دیده را با احتیاط جدا کرده و با استفاده از کیت جایگزین مناسب (معمولاً همراه با خرید شماست) آنها را با الیاف جدید جایگزین کنید.

چگونه دو تکه کابل فیبر نوری را به هم وصل کنیم؟

برای اتصال دو تکه کابل فیبر نوری به یکدیگر به ابزار خاصی به نام پچ کورد نیاز دارید.برای استفاده از پچ کورد ابتدا مطمئن شوید که هر دو کابل به یک پورت کامپیوتر شما متصل هستند سپس یک سر پچ را وصل کنید. سیم را به یکی از کابل ها وصل کنید و سر دیگر پچ کورد را به کابل دیگر وصل کنید و در نهایت با انگشتان خود به آرامی هر کابل را بکشید تا به هم متصل شوند.

خطرات کار با کابل فیبر نوری چیست؟

کابل فیبر نوری نوعی کابل است که از نور برای انتقال داده ها استفاده می کند.کابل های فیبر نوری اغلب در مشاغل و منازل استفاده می شوند زیرا سریع، قابل اعتماد و تأخیر کمی دارند.اما کار با کابل های فیبر نوری خطراتی دارد.

یکی از خطرات ناشی از عدم استفاده صحیح از کابل میباشد، به عنوان مثال، اگر کابل بیش از حد خم شود یا به شدت کشیده شود، باعث میشود بشکند. خطر دیگر این است که کابل‌های فیبر نوری در صورت قرار گرفتن در معرض ولتاژ بالا می‌توانند تشعشعات مضری از خود ساطع کنند. جریان الکتریکی در نهایت، کابل‌های فیبر نوری نیز می‌توانند توسط آب یا سایر مواد شیمیایی آسیب ببینند. همه این خطرات نیاز به رسیدگی دقیق دارند تا از آسیب شخصی یا آسیب به کابل جلوگیری شود.

آیا کابل فیبر نوری پس از نصب قابل استفاده مجدد است؟

بله، کابل فیبر نوری پس از نصب قابل استفاده مجدد است. چند مرحله برای استفاده مجدد از کابل وجود دارد، اما فرآیند نسبتا ساده است.

اولین گام این است که بخش های آسیب دیده یا فرسوده کابل را بردارید. این کار را می توان با استفاده از سیم کش یا چاقو انجام داد. پس از برداشتن قسمت های آسیب دیده، کابل را می توان با استفاده از پاک کننده کابل و آب تمیز کرد.

سپس لازم است کانکتورهای جدید به انتهای کابل متصل شوند.این کار را می توان با استفاده از کیت کانکتور فیبر نوری یا استفاده از کانکتور موجود از تجهیزات دیگر انجام داد.در نهایت کابل ها باید با درزگیر یا پوشش از رطوبت و نور خورشید محافظت شوند.

روشهای تست کابل فیبر نوری-تسترفیبرنوری

تستر فیبر نوری برای اندازه گیری تلفات نوری مورد استفاده قرار میگیرد، بطور کلی  دقیق‌ترین روشهای تست و بررسی فیبر نوری برای اندازه‌گیری تلفات نوری کلی در فیبر، از دو روش استفاده میشود، که عبارتند از:

• تست فلوک فیبر نوری
• تست OTDR

تستر Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)

بازتاب سنج دامنه زمان نوری (OTDR) دستگاهی است که برای تشخیص دقیق عیوب در پیوند فیبر نوری یک شبکه ارتباطی استفاده می شود. عملکرد آن شامل تولید و انتقال یک سری نقاط مثبت نوری با سرعت بالا در فیبر است.

تست فلوک فیبر نوری Fiber optic fluke test

از دیگر تجهیزات تست و آنالیز فیبرنوری، دستگاه معروف وپرکاربرد فلوک میباشد، تست با این دستگاه به شرح زیراست:

• تست و گزارش قطع بودن کابل
• آزمایش کیفیت کابل و تجهیزات به کار رفته
• آزمایش کیفیت فیوژن های زده شده
• گزارش میزان خمش بیش از حد کابل

دقت و حساسیت این دستگاه بسیار بالا میباشد،اطلاعات استخراج شده از تسترفلوک بصورت فایلهایی با ترسیم نمودارهای مختلف وکاملا دقیق است.

هزینه تست و تعمیر کابل فیبر نوری چقدر است؟

پاسخ قطعی برای این سوال وجود ندارد زیرا هزینه تعمیر کابل فیبر نوری شکسته بسته به شدت آسیب و تعمیرات اضافی که ممکن است مورد نیاز باشد متفاوت خواهد بود.

شما کاربران گرامی میتوانید جهت اطلاع  دقیق از هزینه تعمیر یا نصب کابل فیبر نوری یا سایر تجهیزات شبکه با مشاورین و متخصیین پیشروشبکه تماس بگیرید. “ارتباط با ما“