کاربرد فیبر های نوری ( Optical Fiber) و یا تار موی و مزایا آنها
فیبر نوری چیست و چگونه ارتباط بر قرار می کند . کاربرد آ کجاست ؟
حتما به گوشتان خورده است که مجهز بودن به فیبر نوری یک مزیت سیستم ارتباطی است اما این مزیت در چیست و در واقع چه چیز خاصی در دل فناوری فیبر نوری پنهان شده است؟ فیبر نوری در صنعت ارتباطات و الکترونیک دارد به سرعت جایگزین سیم می شود. فیبر نوری نسبت به سیم های مسی که معمولا در سیستم ارتباطات استفاده می شدند مزیت های فراوانی دارند.
اگر از قبل برایتان جالب بوده است یا الان کنجکاو شده‌اید که بدانید فیبر نوری از چه بخش‌هایی تشکیل شده با ما در این مطلب همراه باشید.
ساختار فیبر نوری
کابل فیبر نوری مجموعه ای فیبر از جنس دی اکسید سیلیسیم است. قطر آن کمتر از یک اینچ است. نوع تجاری فیبر نوری دو و نیم گیگ در ثانیه تا ده گیگابایت در ثانیه ظرفیت دارد. درونی‌ترین لایۀ فیبر نوری هسته نام دارد. هسته یک تار از جنس شیشه خالص است و خاصیت بازتاب‌کننده دارد. برای ساخت هسته از پلاستیک بازتاب کننده هم استفاده میشود که ارزان‌تر است البته کیفیتش از شیشه پایین‌تر است.
پوسته که در اطراف هسته است از شیشه یا پلاستیک ساخته میشود. ترکیب پوسته و هسته یک رابط بازتابنده است که نور را در هسته می‌تاباند تا از طرف دیگر به هسته بازتابانده شود. به این فرایند، بازتاب داخلی کلی می‌گویند. قطر نوع رایج فیبر نوری 125 میکرون (یک میلیونیم متر و اندازۀ یک تار موی انسان) است که هسته و پوسته را در بر میگیرد و لایۀ محافظی از جنس پلاستیک هم دارد. این لایه کل کابل و صدها فیبر نوری را در خود نگه می‌دارد.
نور در فیبر نوری چه می کند؟
در مسیر پرپیچ و خم کابل فیبر نوری، نور در هسته جریان پیدا می‌کند و به سطح آبکاری شده (Cladding) برخورد می‌کند. سطح آبکاری شده نور را جذب نمی کند به همین دلیل نور در فیبر نوری حرکت می‌کند. اگر شیشه ی استفاده‌شده، خالص نباشد سیگنال های نوری ضعیف می‌شوند.
سیستم رله فیبر نوری چیست؟
برای روشن شدن موضوع فرض می کنیم دو ناوگان دریایی بر روی سطح دریا می خواهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. یکی از ناوها می خواهد پیامی را برای دیگری ارسال کند. بنابراین کاپیتان ناو فوق پیام را برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است، ارسال می کند. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس (نقطه و فاصله) ترجمه می نماید و با استفاده از یک نورافکن آن را برای ناو دیگر ارسال می نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم، کدهای مورس را مشاهده می نماید و آنها را به یک زبان خاص (مثلا انگلیسی) تبدیل می کند و برای کاپیتان ناو ارسال می کند.
حال اگر فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسیار زیاد (هزاران مایل) باشد، برای برقراری ارتباط بین آنها از یک سیستم مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری استفاده می شود. حال در ادامه به معرفی اجزای سیستم فیبر نوری می پردازیم :
فرستنده
فرستنده سیگنالهای نوری را تولید و رمزنگاری می کند. فرستنده، دستگاه نوری را برای روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب هدایت می‌کند و در کنار فیبر نوری است و معمولا یک لنزی برای تمرکز نور در فیبر دارد. طول موج سیگنالهای نوری معمولا 850 ، 1300 و 1550 نانومتر است.
بازتاب نوری
سیگنالهای نوری جلوی ضعیف شدن یا از بین رفتن سیگنال ها را در فاصله های زیاد را می گیرد. بازتاب نوری، از فیبرهای نوری متعدد با یک روکش تشکیل شده است. وقتی سیگنال ضعیف به روکش دوپینگی می‌رسد، انرژی لیزر، مولکول‌های دوپینگ شده را به لیزر تبدیل می‌کند. مولکول‌های دوپینگ‌شده، سیگنال نوری جدید و قوی تر با ویژگی‌های همان سیگنال ورودی ضعیف تولید می کنند.
دریافت کننده نوری
دریافت کننده سیگنال های دیجیتالی نوری را دریافت می‌کند، رمزگشایی می‌کند، سیگنال های الکتریکی را برای استفاده کنندگان، مانند کامپیوتر، تلفن و… می‌فرستد. دریافت کننده برای تشخیص نور از فتوسل یا فتودیود استفاده می‌کند.
دانستن جزئیات یک شی یا ابزاری که از آن استفاده می‌کنیم باعث میشود به قابلیت های آن آگاهی داشته باشیم و بتوانیم در زمان انتخاب محصولات مختلف، نگاه دقیق‌تری پیدا کنیم. با خواندن این مطلب فیبر نوری دیگر یک کلمۀ ساده نیست که از کنار آن رد بشویم. چون با این مطلب به یک سفر علمی کوچک به درون یک فیبر نوری رفتیم و اجزای آن را شناختیم. در صورت نیاز به کسب اطلاعات بیشتر درباره فیبر نوری یا خرید فیبر نوری با ما در تماس باشید.
مزایای کابل فیبرنوری
کابل های فیبرنوری ظرفیت بیشتری دارند. میزان پهنای باندی که یک کابل فیبرنوری می تواند ارائه دهد بسیار بیشتر از این میزان در یک کابل مسی با ضخامت یکسان است. کابل های فیبر نوری به سرعت های 10، 40 و حتی 100 گیگابیت بر ثانیه می رسند.
از آن جایی که نور می تواند مسافت های خیلی طولانی ای را بدون از دست دادن قدرتش طی کنذ، بنابراین با استفاده از کابل های فیبرنوری، نیاز به استفاده از تقویت کننده های سیگنال کاهش پیدا می کند.
فیبرنوری به تداخل حساسیت کمتری دارد. یک شبکه کابلی سنتی نیاز به پوشش مخصوص برای محافظت از آن در مقابل تداخلات الکترومغناطیسی دارد. در عین حال که این پوشش ها کمک کننده هستند، برای جلوگیری از تداخلات در مواقعی که کابلهای زیادی در نار هم قرار داند کافی نیستند. خصوصیات فیزیکی شیشه و کابل های فیبری از به وجود آمدن بیشتر این مشکلات جلوگیری می کند.
در کابل های فیبرنوری خطر آتش سوزی به صفر می رسد، چراکه هیچ نوع جریان الکتریسیته ای از درون آنها عبور نمی کند.
وزن کابل های فیبرهای نوری در مقایسه با سیم های مسی بسیار کمتر است.
فیبرهای نوری جهت تبادل دیتا در حالت دیجیتال و استفاده در شبکه های رایانه ای بسیار مناسب تر هستند.
- مزایای فیبر نوری در مقایسه با سیم‌های مسی
- قیمت ارزان تر: هزینه فیبر نوری نسبت به سیم‌های مسی در مقیاس‌های بالا کمتر است.
- اندازه نازک تر: قطر فیبرهای نوری به مراتب کمتر از سیم‌های مسی است.
- ظرفیت بالا: پهنای باند فیبر نوری به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بیشتر از سیم مسی است. لذا فیبر نوری توانایی انتقال داده‌های بیشتری را دارد.
- تضعیف ناچیز: تضعیف سیگنال در فیبر نوری به مراتب کمتر از سیم مسی است.
- عدم تداخل: برخلاف سیگنالهای الکتریکی در یک سیم مسی، عبور سیگنالهای نوری در یک فیبر تأثیری بر فیبر دیگر نخواهد داشت و تداخل الکترومغناطیسی نخواهیم داشت.
- مصرف برق پایین: با توجه به این که سیگنال‌ها در فیبر نوری کمتر تضعیف می‌گردند، بنابراین می‌توان از فرستنده‌هایی با میزان برق مصرفی پائین نسبت به فرستنده‌های الکتریکی (که از ولتاژ بالایی استفاده می‌نمایند)، استفاده کرد.
- اشتعال زا نبودن: با توجه به عدم وجود الکتریسته در فیبر نوری، امکان بروز آتش سوزی در این خصوص وجود نخواهد داشت.
- وزن سبک: وزن یک کابل فیبر نوری به مراتب کمتر از کابل مسی هم رده آن است و این عامل در کارکردن، نصب و نگهداری فیبر بسیار مهم است.
- انعطاف پذیر بودن: با توجه به انعطاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین‌های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند عکس‌برداری پزشکی و لوله‌کشی و… استفاده می‌گردد.
- فاصله: از فیبر نوری می‌توان در ارتباط شبکه‌هایی که فاصله زیادی از هم دارند استفاده کرد (اتصال شبکه‌های محلی(LAN) به یکدیگر). شایان ذکر است که قبل از استفاده از کابلهای فیبر نوری ارتباط بین LANها از طریق تلفن یا امواج رادیویی برقرار می‌شد
- پایداری: در کابلهای فیبر نوری امکان نفوذ و ایجاد اختلال در انتقال داده‌ها کمتر است و از تأثیرگذاری انواع نویزهای الکترومغناطیسی شامل نویزهای رادیویی و یا نویزهای حاصل از نزدیکی کابل‌ها بر روی داده‌های در حال انتقال جلوگیری می‌کند.بطورکلی تارهای نوری از تداخل و ترویج با سایر کانالهای ارتباطی، خواه نوری و خواه الکتریکی، به خوبی محافظت شده است. یعنی نسبت به تداخل فرکانسهای رادیویی (RFI) و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) عدم پذیرش عالی دارند.
- سرعت: فیبر نوری توانایی در انتقال اطلاعات به مقدار زیاد چه به شکل دیجیتالی و چه به شکل آنالوگ دارند.
- ترویج نوری: نیاز به زمین مشترک بین فرستنده تاری وگیرنده را منتفی می کند.
- امکان تعمیر فیبر: (تار) نوری در حالیکه سیستم روشن است، بدون آنکه احتمال اتصال کوتاه شدن مدارهای الکتریکی در فرستنده و یا در گیرنده باشد، وجود دارد.
- امنیت: فیبرهای نوری درجه‌ای از امنیت و پنهانی بودن را عرضه می کند. چون تارها انرژی تشعشع نمی‌کنند. برای یک مزاحم، آشکار سازی سیگنال ارسالی مشکل است.
- پهنای باند بالا: این پهنای باند اکنون به 170 گیگابایت در ثانیه رسیده و دانشمندان بر این باورند که قابلیت ارتقاء تا چند صد ترابایت را دارد. فیبرنوری SMF که در حال حاضر مورد استفاده قرار میگیرد از پهنای باند 40 گیگابایتی برخوردار است.
- عدم استفاده الکتریسیته برای ارتباط: از آنجا که در ابتدای مسیر نوری تولید شده و در انتها این نور دریافت میشود. دیگر نیازی به نیروی اکتریکی نیست و همچنین ایمنی بسیار بالایی را در مقابل نویز دارد.
- عدم برقراری انشعاب غیر مجاز: از آنجا که برای برقرای انشعاب بایستی ابتدا فیبر قطع شود و گیرنده فیبر نصب شود. و این عمل نیز زمانبر است؛ نگهدارنده‌های بستر با استفاده از ابزارهای خطایابی میتواند به سرعت محل مورد نظر را شناسایی کنند.
- عدم نیاز به repeater تا چندین کیلومتر: به علت استفاده از نور در صورتی که جنس Core مرغوب باشد تا فواصل چند کیلومتری سیگنال تضعیف زیادی نخواهد داشت.
- محدودیت‌ها و نقاط ضعف فیبرهای نوری
- ضرورت دقت کامل در هنگام کابلکشی
- امکان شکستن در صورت گذشتن زاویه فیبر از یک حد معین
- محدود بودن میزان کشش برای فیبرهای با ظرفیت مختلف
- محافظت کامل در برابر ضربه، برای فیبرهایی که از درون حوضچه می گذرند.
- روش اندازه گیری قطر فیبر
قطر فیبر به صورت عددی اعشاری شبیه 60/130 میکرون نمایش داده می شود که 60 نمایانگر قطر core است و 130 نمایانگر قطر Cladding . Buffer Coating در اندازه گیری به حساب نمی آید.
فیبرهای نوری به دو دسته تقسیم می شوند :
تک حالتی single-mode
چند حالتی multi-mode
فیبر سینگل مود یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌دهد. (نظیر تلفن)
فیبر مالتی مود میتواند صدها حالت نور را به طور هم زمان انتقال بدهد. (نظیر شبکه‌های کامپیوتری)
فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک (تقریباً 9 میکرون قطر) بوده و قادر به ارسال نور لیزری مادون قرمز (طول موج از 1300 تا 1550 نانو متر) می باشند.
فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر (تقریباً 62.5 میکرون قطر) و قادر به ارسال نور مادون قرمز از طریق LED می باشند.
روکش‌های فیبر نوری و اینکه چه چیزی را مشخص می کنند؟
با توجه به رنگ روکش‌های فیبر نوری می توانیم بفهمیم با چه نوع فیبری سروکار داریم .مثلا اگر روکش فیبر زرد بود، فیبر single mode است و اگر نارنجی بود، فیبر multimode است.
مشخصات انواع فیبر - فیبر چند مدی با ضریب شکست پله ای
- فیبر تک مدی با ضریب شکست پله ای
- فیبر چند مدی با ضریب شکست مرحله ای
- فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی
- فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی با ضریب شکست پله ای
- فیبر چند مدی با غلاف پلاستیکی با ضریب شکست مرحله ای
- فیبرهای چند مدی تمام پلاستیک
- مزایا و معایب فیبرها در مقایسه با هم
- مزایای فیبرهای چند مدی در مقایسه با فیبرهای تک مدی
بزرگتر بودن قطر هسته
ساده تر بودن تزریق انرژی نور به داخل فیبر
امکانات بهتر برای اتصال فیبرها به یکدیگر
امکان استفاده از هر دو منبع نور LD و LED (در صورتیکه فیبر تک مدی با نور لیزری ”LD“ بهتر کار می کند.) - معایب فیبر چند مدی در مقایسه با فیبر تک مدی
فیبر چند مدی دارای اعوجاج بین مدی است.
پهنای باند فیبرهای چند مدی، کمتر از فیبر تک مدی است.
تلفات یا تضعیف در فیبرهای چند مدی بیشتر است.
امکان ساخت فیبرهای چند مدی طولانی(با طول بلند) کمتر است.
سیستم‌های مخابرات فیبر نوری
گسترش ارتباطات راه دور و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم‌های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم ترین ویژگی‌های مخابرات فیبر نوری است. یکی از پر اهمیت ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنالهای حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا است. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیج‌های کوچک انتقال در حوزه زمانی است. برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی 20 مگاهرتز با داشتن پهنای باند 20 کیلوهرتز دارای گنجایش اطلاعاتی 0٫1٪ است.
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در 15 سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده‌است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی‌مانده‌است. از دلایل این امر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مزایای فیبرهای چند مدی در مقایسه با فیبرهای تک مدی
- تکنیکهای مخابرات در سیستم‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفت.
- سیستم‌های جدید با بالاترین تکنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود.
- انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود.
- توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیم‌های مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته‌است.
- آزادی از نویزهای الکتریکی: بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شیشه به دلیل رسانندگی انتخاب میشود. در نتیجه یک حامل موج نوری میتواند از پتانسیل موثر میدان‌های الکتریکی در امان باشد. از قابلیت‌های مهم این نوع مخابرات می‌توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت‌های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید.
- کاربردهای فیبر نوری
- کاربرد در مخابرات: یکی از مرسوم ترین کاربردهای فیبر نوری انتقال اطلاعات توسط نور لیزر است.
- کاربرد در حسگرها: استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سالهای اخیر شروع شده‌است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره گیری میشود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیر پذیر میشود.
- کاربردهای نظامی: فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.
- کاربردهای پزشکی: فیبرنوری در تشخیص بیماری‌ها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دُزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه گیری مایعات و خون نام برد. همچنین تارهای نوری در دستگاه‌هایی به نام درون بین یا آندوسکوپ استفاده میشود تا به درون نای، مری، روده و مثانه فرستاده شود و درون بدن انسان به طور مستقیم قابل مشاهده باشد.
- کاربرد فیبرنوری در روشنایی: از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم به عنوان یک فناوری روشنایی متداول شده و در چند سال قرن اخیر توسعه و رشد فراوانی پیدا کرده‌است کاربرد آن در سیستم‌های روشنایی است. در این فناوری نور از منبع نوری که میتواند نور مصنوعی (نورلامپهای الکتریکی) و یا نور طبیعی (نور خورشید) باشد وارد فیبر نوری شده و از این طریق به محل مصرف منتقل میشود. به این ترتیب نور به هر نقطه‌ای که در جهت تابش مستقیم آن نیست منتقل میشود. امتیاز این نور که موجبات رشد سریع به کارگیری و توجه زیاد به این فناوری شده‌است این است که فاقد الکتریسیته گرما و تشعشعات خطرناک ماورای بنفش بوده (نور خالص و بی خطر) و دیگر اینکه با این فناوری میشود نور روز (بدون گرما و اشعه‌های ماورائ بنفش) را هم به داخل ساختمانها و نقاط غیر قابل دسترسی به نور خورشید منتقل کرد.
- فناوری ساخت فیبرهای نوری
برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشه‌ای موسوم به پیش سازه از جنس سیلیکا ایجاد می‌گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر میشود. از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پیش سازه‌ها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لایه‌های شیشه‌ای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.
روشهای ساخت پیش سازه
روشهای فرایند فاز بخار برای ساخت پیش سازه فیبر نوری را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد: - رسوب دهی داخلی در فاز بخار
- رسوب دهی بیرونی در فاز بخار
- رسوب دهی محوری در فاز بخار
- مواد لازم در فرایند ساخت پیش سازه
- تتراکلرید سیلیکون: این ماده برای تأمین لایه‌های شیشه‌ای در فرایند مورد نیاز است.
- تتراکلرید ژرمانیوم: این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش سازه استفاده میشود.
- اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش سازه، این مواد وارد واکنش میشود.
- گاز فلوئور: برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده میشود.
- گاز هلیم: برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار میگیرد.
- گاز کلر: برای آب زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.
- مراحل ساخت
- مراحل صیقل گرمایشی: پس از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسیژن، در دمای بالاتر از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده میشود تا بخار آب موجود در جدار درونی لوله از آن خارج شود.
- مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده میشود تا ناهمواری‌ها و ترک‌های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند.
- لایه نشانی ناحیه غلاف: در مرحله لایه نشانی غلاف، ماده تترا کلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گازهای هلیم وارد لوله شیشه‌ای می‌شوند و در حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی 120 تا 200 میلی متر در دقیقه در طول لوله حرکت می‌کند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسیوس ایجاد می‌کند، واکنش‌های شیمیایی زیر به دست می‌آیند.
- ذرات شیشه‌ای حاصل از واکنش‌های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال میشود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می‌گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت می‌شوند. بدین ترتیب لایه‌های شیشه‌ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می‌گردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می‌دهند.
فیبر نوری در ایران
در ایران در اوایل دهه 60، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و در سال 1367، کارخانه تولید فیبر نوری در یزد به بهره برداری رسید. عملاً در سال 1373 تولید فیبر نوری با ظرفیت 50٫000 کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابلهای نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند. در همان سال 1367 نخستین خط مخابراتی تار نوری بین تهران و کرج به کار افتاد.
اولین پروژه فیبرنوری با اجرای 700 کیلومتر کابل با 13 هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر 40 میلیارد ریال بین سالهای 69 تا 73 انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با 11600 کیلومتر کابل با 620 هزار کانال بین شهری با هزینه 654 میلیارد ریال در سالهای 74 تا 78 به انجام رسید و نهایتاً در برنامه سوم توسعه 17850 کیلومتر تا 2 میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر 1035 میلیارد در سالهای 79 تا 83 اجرا شد.
پروژه تار نوری آسیا-اروپا که به TAE مشهور است دارای 24000 کیلومتر طول است و از چین، قرقیزستان، ازبکستان و ترکمنستان، ایران، ترکیه، اوکراین و آلمان می‌گذرد. ظرفیت قابل حمل این خط، 7560 کانال تلفنی است.
فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده‌است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف میشود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.
فیبر نوری(لوله نوری) POF ,PCF , QOF در ایران
از سال 1387 تحقیقات وسیعی در مورد این نوع از فیبرها در مرکز فناوری تخصصی صورت گرفت و در سال 1388 محققان ایرانی در شهر اصفهان موفق به ساخت و تولید نسل نوین فیبرهای نوری (POF , PCF ,QOF) گردیدند و با دستیابی به تکنولوژی ساخت و تولید آنها ایران در زمره معدود کشورهای دارنده تکنولوژی ساخت (POLYMER OPTICAL FIBER , PLASTIC CLAD FIBER) قرار گرفت. فیبرهای نوری POF برای انتقال نور مرئی و بسیاری از کاربری‌های دیگر قابل استفاده هستند و در بحث انتقال دیتا سرعتی حدود 40 گیگا بیت در ثانیه دارند که در مقایسه با فیبرهای نوری شیشه‌ای حدود 400 برابر بیشتر است. فیبرهای PCF , QOF جهت مصارف خاص صنایع مختلف از قبیل سنسورها و انتقال دیتا بسیار کار آمد است. در کل موارد استفاده از این فیبرها موجب دستیابی به ابزارآلات های تکی است که در انحصار بعضی از دولتها قرار داشته‌است.
فیبرهای نوری نسل سوم
طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 1550 نانومتر و از حداقل پاشندگی در طول موج 1310 نانومتر بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 1٫3 میکرون قرار داشت، به محدوده 1٫55 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی. اس. اف (D.S.F. Fiberِ) ساخته شد.
منبع - آشنایی با فیبر نوری – ویکی‌پدیا، دانشنامه آزاد
