بهترین کابل فیبر نوری

فیبر نوری به عنوان یکی از پیشرفته ترین فناوری های انتقال داده در عصر حاضر شناخته می شود که انقلابی در صنعت ارتباطات ایجاد کرده است. این فناوری با استفاده از اصل بازتاب کلی نور درون الیاف شیشه ای یا پلاستیکی، امکان انتقال اطلاعات با سرعت فوق العاده بالا و تلفات بسیار کم را فراهم می کند. در مقایسه با سیم های مسی سنتی، فیبر نوری دارای مزایای متعددی از جمله سبکی وزن، حجم کوچک، پهنای باند بسیار گسترده، ایمنی در برابر تداخل الکترومغناطیسی و امکان انتقال داده ها در مسافت های طولانی بدون نیاز به تقویت کننده های متعدد است. در ادامه به بررسی و جستجوی بهترین کابل فیبر نوری می پردازیم. 

ساختار و اجزای تشکیل دهنده کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری از چندین جزء اصلی تشکیل شده است که هر یک نقش حیاتی در عملکرد کلی سیستم ایفا می کنند. در مرکز این ساختار، فیبر نوری قرار دارد که معمولاً از جنس شیشه بسیار خالص یا در برخی موارد پلاستیک ساخته می شود. این فیبرها به طور معمول قطری در حد موی انسان دارند (بین 5 تا 62.5 میکرون) که نور را از طریق آن هدایت می کنند. دور هر فیبر را پوشش محافظ پلاستیکی می پوشاند که از فیبر در برابر آسیب های فیزیکی محافظت می کند. مجموعه ای از این فیبرها در کنار هم قرار گرفته و توسط یک غلاف بیرونی پلاستیکی محافظت می شوند که همان کابل فیبر نوری قابل مشاهده است. این ساختار چند لایه امکان مقاومت در برابر شرایط محیطی مختلف مانند رطوبت، فشار و تغییرات دما را فراهم می کند.

تاریخچه توسعه ارتباطات زیردریایی با فیبر نوری

تاریخچه استفاده از کابل های ارتباطی زیردریایی به بیش از یک قرن قبل از ظهور اینترنت بازمی گردد. اولین کابل زیردریایی جهان در سال 1850 بین انگلستان و فرانسه کشیده شد که قابلیت ارسال کد مورس را داشت. با اختراع تلفن توسط الکساندر گراهام بل در سال 1876، نیاز به ارتباطات جهانی بیش از پیش احساس شد و این امر موجب تسریع در توسعه کابل های زیردریایی شد. نقطه عطف این فناوری در سال 1988 با تکمیل سیستم فیبر نوری زیردریایی بین آمریکا، انگلیس و فرانسه اتفاق افتاد. این سیستم با طول 6700 کیلومتر و 3 جفت فیبر نوری، قادر به انتقال داده با سرعت 280 مگابیت بر ثانیه بود که به مراتب از کابل های قدیمی تر عملکرد بهتری داشت. در ایران نیز استفاده از فناوری فیبر نوری در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته و زیرساخت های ارتباطی کشور را متحول کرده است.

انواع اصلی کابل های فیبر نوری و تفاوت های آنها

کابل های فیبر نوری به دو دسته اصلی تک حالته (Single-mode) و چند حالته (Multimode) تقسیم می شوند که هر یک ویژگی های منحصر به فردی دارند. فیبرهای تک حالته دارای هسته ای با قطر حدود 8.3 میکرون هستند که فقط امکان انتشار یک مد نور را فراهم می کنند. این ویژگی باعث می شود پهنای باند بسیار گسترده ای داشته باشند و برای ارتباطات نوری با ظرفیت بالا و مسافت های طولانی ایده آل باشند. در مقابل، فیبرهای چند حالته دارای هسته ای با قطر بزرگتر (معمولاً 50 یا 62.5 میکرون) هستند که امکان انتشار چندین مد نور را به طور همزمان فراهم می کنند. این نوع فیبرها برای ارتباطات کوتاه برد و با ظرفیت کمتر مناسب هستند. استانداردهای OM1، OM2 و OM3 برای دسته بندی فیبرهای چند حالته بر اساس پهنای باند و حداکثر مسافت انتقال استفاده می شوند.

کانکتورها و تجهیزات مرتبط با فیبر نوری

برای اتصال کابل های فیبر نوری به دستگاه های مختلف، از کانکتورهای مخصوصی استفاده می شود که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند. از رایج ترین این کانکتورها می توان به FC، SC و ST اشاره کرد. کانکتورFC دارای پوسته گرد است و معمولاً در شبکه های مخابراتی استفاده می شود. کانکتورSC با پوسته مستطیلی شکل بیشتر در روترها و سوئیچ های شبکه به کار می رود. کانکتورST نیز دارای پوسته گرد است اما مکانیسم قفل شدن متفاوتی دارد. علاوه بر کانکتورها، تجهیزات دیگری مانند پچ کوردهای فیبر نوری (که معمولاً به رنگ نارنجی برای چند حالته و زرد برای تک حالته هستند)، پیگتیل ها (که یک سر آنها کانکتور و سر دیگر فیبر برهنه است) و جعبه های توزیع فیبر نوری (ODF) نیز در شبکه های فیبر نوری نقش حیاتی ایفا می کنند.

روش های اتصال فیبرهای نوری و ملاحظات فنی

اتصال فیبرهای نوری به دو روش اصلی صورت می گیرد: جوش سرد (Cold Splicing) و جوش گرم یا فیوژن (Fusion Splicing). جوش سرد برای اتصال فیبر به فیبر یا فیبر به پیگتیل استفاده می شود و نیاز به دستگاه خاصی به نام فیوژن splicer ندارد. این روش سریع تر و ساده تر است اما افت اتصال بیشتری دارد (حدود 0.1 تا 0.2 دسی بل در هر نقطه). جوش گرم که نیاز به دستگاه فیوژن splicer دارد، اتصال محکم تری ایجاد می کند و افت کمتری دارد (حدود 0.03 تا 0.05 دسی بل). عوامل متعددی بر کیفیت اتصال فیبر نوری تأثیر می گذارند که شامل عوامل ذاتی مانند قطر میدان مدی فیبر، عدم تطابق قطر هسته، غیردایره ای بودن مقطع هسته و عدم هم مرکزی هسته و روکش، و عوامل خارجی مانند مهارت اپراتور، تمیزی الکترودهای دستگاه فیوژن و شرایط محیط کار می شود.

کاربردهای فیبر نوری در شبکه های امروزی

فیبر نوری امروزه در بخش های مختلف شبکه های ارتباطی کاربرد گسترده ای دارد. در محیط های بیرونی و بین ساختمانی معمولاً از کابل های فیبر نوری استفاده می شود در حالی که در داخل ساختمان ها اغلب از کابل های اترنت twisted pair یا فیبرهای چند حالته بهره می برند. سیستم های FTTH (فیبر تا منزل) نیز به طور فزاینده ای در حال گسترش هستند که در آنها از فیبر نوری برای ارائه خدمات اینترنت پرسرعت، تلفن و تلویزیون استفاده می شود. در مراکز داده و زیرساخت های شبکه backbone نیز فیبر نوری به دلیل پهنای باند بالا و قابلیت انتقال داده در مسافت های طولانی بدون تضعیف قابل توجه، گزینه ای ایده آل محسوب می شود.

عوامل مؤثر در انتخاب بهترین کابل فیبر نوری

انتخاب مناسب ترین کابل فیبر نوری برای یک پروژه خاص به عوامل متعددی بستگی دارد. مسافت انتقال یکی از مهم ترین این عوامل است؛ برای مسافت های طولانی (بیش از چند صد متر) فیبرهای تک حالته گزینه بهتری هستند در حالی که برای فواصل کوتاه تر می توان از فیبرهای چند حالته استفاده کرد. پهنای باند مورد نیاز نیز در این انتخاب مؤثر است؛ فیبرهای تک حالته پهنای باند بسیار بیشتری ارائه می دهند. شرایط محیطی نصب (داخل ساختمان، خارج ساختمان، دفن مستقیم، کابل هوایی و …) نیز بر نوع کابل انتخابی تأثیر می گذارد. هزینه کلی پروژه شامل هزینه های اولیه خرید کابل و هزینه های نصب و راه اندازی نیز از دیگر عوامل مهم در تصمیم گیری است. در نهایت، قابلیت ارتقا و آینده نگری شبکه نیز باید در انتخاب نوع فیبر نوری مد نظر قرار گیرد.

آینده فناوری فیبر نوری

فیبر نوری به عنوان ستون فقرات ارتباطات مدرن، نقش حیاتی در دنیای دیجیتال امروز ایفا می کند. با پیشرفت فناوری و افزایش تقاضا برای پهنای باند بیشتر، اهمیت این فناوری روز به روز در حال افزایش است. توسعه استانداردهای جدیدتر فیبر نوری، بهبود روش های اتصال و کاهش هزینه های تولید و نصب، همه نشان دهنده آینده روشن این فناوری است. در سال های آینده شاهد گسترش بیشتر شبکه های FTTH، افزایش استفاده از فیبر نوری در مراکز داده. و توسعه استانداردهای انتقال با سرعت های بالاتر خواهیم بود. برای مهندسان شبکه و متخصصان فناوری اطلاعات، درک عمیق مفاهیم فیبر نوری و مهارت کار با این فناوری به یک ضرورت تبدیل شده است. انتخاب بهترین کابل فیبر نوری برای هر پروژه نیازمند توجه به تمامی عوامل فنی، اقتصادی و محیطی. است تا بتوان از حداکثر پتانسیل این فناوری پیشرفته بهره برد.