فیبر نوری چیست و چه کاربردی دارد؟

اجزای داخلی فیبر نوری چیست؟

فیبرها از یک هسته (Core) و یک لایه روکش (Cladding) تشکیل می‌شوند که به دلایل متفاوت در ضریب شکست بین این دو، برای انعکاس داخلی کامل انتخاب شده است.

در این کابل ها، روکش معمولاً با لایه ای از پلیمر آکریلات یا موادی به نام پلی آمید پوشانده می شود. این پوشش از فیبر در برابر ضربات و آسیب های احتمالی محافظت می کند اما به خواص موج نوری آن کمک نمی کند.

در نوع مرسوم فیبر نوری قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است. بسته به سازنده، اطراف پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش معمولاً از جنس پلاستیک قرار می‌گیرد.

• هسته:

درونی‌ترین لایه را هسته می‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص است. در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که این کار هزینه ساختن این کابل ها را پایین می‌آورد.

• پوسته: 

که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود.

هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند که باعث تابیده شدن نور در هسته می شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌رسند.

فیبر نوری چگونه کار می‌کند؟

این سوال یکی از متداول ترین سوالاتی است که توسط بسیاری از افراد مطرح می‌شود. لازم به ذکر است بدانید فیبر نوری داده‌ها را به شکل ذرات جابجا می‌کند. نام هر ذره که توسط فیبر نوری جابجا می‌شود فوتون می‌باشد. فوتون‌ها مسیر درون کابل نوری را طی می‌کنند و از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل می‌شوند. زمانی که سیگنال‌های نوری در داخل کابل فیبر نوری به حرکت در می‌آیند در واقع از سطح هسته و غلاف انعکاس پیدا می‌کند و مسیر را به صورت زیگزاگی در طول کابل فیبر نوری طی می‌نمایند.

در ادامه بهتر است بدانید سیگنال‌های نوری با ۳۰ درصد سرعت کمتر نسبت به نور در فیبرنوری حرکت می‌کنند. زیرا لایه‌های شیشه‌ای دارای چگالی هستند که این چگالی نمی‌گذارد که سیگنال‌ها با سرعت بیش‌تری حرکت کنند. اما در هر شرایطی سرعت سیگنال‌های فیبرنوری نسبت به سیگنال‌های الکتریکی در کابل‌های مسی چندین برابر می‌باشد.

مزایای فیبرنوری:

• ظرفیت بالای انتقال:

پهنای باند فیبر نوری به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بیشتر از سیم مسی است.

• تضعیف ناچیز:

تضعیف سیگنال در فیبر به مراتب کمتر از سیم مسی است.

• سیگنال های نوری:

برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی، سیگنال های نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت.

• مصرف برق پایین:

با توجه به اینکه سیگنال ها در فیبر کمتر ضعیف می گردند. بنابراین می توان از فرستنده هایی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالایی استفاده می کنند، استفاده کرد.

• ارزانتر:

هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است.

• نازک تر:

قطر فیبرها به مراتب کمتر از سیم های مسی است .

• غیر اشتعال زا:

با توجه به عدم وجود الکتریسیته، امکان بروز آتش سوزی هرگز وجود نخواهد داشت.

• انعطاف پذیری بیشتر:

با توجه به انعظاف پذیری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند: عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و …استفاده می گردد.

• وزن سبک:

وزن یک کابل فیبر به مراتب کمتر از کابل مسی است.

• سیگنال های دیجیتال:

مناسب به منظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است.

موارد استفاده فیبر نوری چیست؟

همان‌طور که اشاره کردیم، سیستم کابل‌های نوری کاربرد و موارد استفاده متعددی دارند. در ادامه نیز باید مواردی را شرح دهیم که شاید نام آن‌ها را شنیده اما از نقش کابل‌های نوری در عملکرد آن‌ها آگاهی کافی نداشتیم.

• استفاده از فیبرنوری در موارد پزشکی. در بسیاری از آزمایش‌های پزشکی از این فناوری استفاده می‌شود.
• کاربرد فیبرنوری در ساختار انواع سنسورها
• استفاده از رشته‌های نوری در ایجاد روشنایی

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید در زمینه تهیه انواع سیم و کابل با ما در تهران ابزار در تماس باشید.