فیبر نوری

فیبر نوری چیست ؟

کابل فیبر نوری یکی از رسانه های انتقال دیتا محسوب میشود که پهنای باند بسیار بالایی داشته و بوسیله ارسال فوتون یا نور از درون خود اطلاعات را انتقال میدهد.درون کابل فیبر نوری رشته های بسیار نازک و شکننده وجود دارد که هسته و بخش اصلی فیبر را تشکیل میدهد. تعداد تارهای فیبرنوری که معمولا از جنس شیشه یا پلاستیک هستند در کابل ها متغیر میباشد که همین باعث شده حجم دیتای ارسالی توسط فیبر نوری افزایش یابد. امروزه کابل های فیبرنوری در تعداد تارها یا به اصطلاح کر (core) های متفاوتی در بازار موجود میباشد.برای مثال میتوان به کابل هایی با 12, 24, 48 و 144 کر اشاره کرد. سرعت انتقال اطلاعات در فیبر نوری به گیگابیت ، 10 گیگابیت و بالاتر نیز میرسد و این سرعت بالا بدلیل ماهیت سرعت نور میباشد. از فیبرنوری در شبکه های کامپیوتری ، دیتاسنترها ، اتصال دو نقطه با فاصله زیاد ، مخابرات ، اینترنت فیبرنوری ، ارتباطات اینترنتی و ... استفاده میشود.

ساختار فیبر نوری

کابل های فیبر نوری از چهار قسمت تشکیل شده اند که بخش اصلی آن که وظیفه ارسال دیتا را بعهده دارد تارهای فیبر یا رشته های فیبر نوری نام دارند .اجزاء فیبر نوری به شرح زیر میباشد :

1. هسته فیبر نوری یا Core که همان تارهای شیشه ای یا پلاستیکی نازک بوده و  بازتاب نور در داخل این بخش اتفاق می افتد.
2. پوششی که دور هسته فیبرنوری را میپوشاند Cladding  نام دارد هم از هسته محافظت میکند و هم باعث برگشت نور به داخل هسته فیبر نوری میشود.
3. کوتینگ یا Coating یک پلاستیک چند لایه بوده فشار وارده به کابل را گرفته و مقاومت کابل را در ضربات ، فشار و کشش ها بالا میبرد
4. پوشش جکت یا Jacket که پوشش پلاستیکی بیرونی کابل میباشد که کابل فیبر نوری را در برابر سرما ، گرما ، فشار و عوامل بیرونی محافظت میکند.

اجزاء کابل فیبر نوری

انواع کابل فیبر نوری

در حالت کلی کابل فیبر نوری به دو دسته سینگل مود و مالتی مود تقسیم بندی میشوند.در کابل singlemode قطر هسته فیبر اندازه ای برابر 5 میکرومتر میباشد ولی در کابل multimode قطر هسته فیبر 50 میکومتر و یا بیشتر میباشد و همین دلیل که قطر بیشتری دارد دارای پهنای باند بالاتری بوده و در سرعت های بالا از این نوع کابل استفاده میشود. تنها نقطه ضعف کابل مالتی مد این است که بدلیل داشتن قطر هسته ضخیم تر سیگنال نور سریعتر تضعیف شده و بهمین جهت در فواصل طولانی از این نوع کابل کمتر استفاده میشود. مشخصات کابل فیبرنوری singlemode  به شرح زیر میباشد :

• منبع تولید نور در کابل های سینگل مود لیزر میباشد.
• در مسافت های طولانی از سینگل مود استفاده میشود.
• شکست نور در کابل فیبر نوری اتفاق نمی افتد.
• قطر هسته این کابل ها از کابل های مولتی مود کمتر میباشد.

در مقابل کابل فیبر مولتی مود یا multimode  قرار دارد با مشخصات زیر :

• منبع تولید نور در این کابل ها LED  میباشد و مسافت کمتری را نور نسبت به مولتی مود طی میکند.
• چندین نور با طول موج های متفاوت در کابل منتقل میشود.

نحوه عبور نور در دو کابل سینگل و مولتی مد

کابل های فیبر نوری در صورتی که در طول مسیر دچار شکستگی و یا قطعی گردند بایستی توسط دستگاهی  بنام Fusion Splicer جوش یا فیوژن زده شوند که به آن فیوژن فیبر نوری میگویند.

تجهیزات فیبر نوری

تجهیزاتی که برای راه اندازی شبکه های مبتنی بر فیبرنوری بکار میرود شامل  پچ پنل فیبرنوری  ، پچ کورد فیبر نوری  ، کابل فیبرنوری  ، آداپتور فیبر نوری  ، ماژول فیبرنوری  ،پیگتیل فیبرنوری  ،و کانکتور فیبر نوری  میباشد که در زیر به آنها خواهیم پرداخت.

پچ کورد فیبر نوری   (Fiber optic patch cord)

پچ کورد فیبر به کابلی گفته میشود که دو سر انتهایی آن کانکتور فیبرنوری متصل میشود و برای اتصال بین تجهیزات در شبکه فیبرنوری از پچ کورد فیبر نوری استفاده میشود.پچ کورد های در انواع مالتی مد و سینگل مد و در انواع کانکتورهای مختلف تقسیم بندی میشوند.انواع کانکتورها که در پچ کورد های فیبر مورد استفاده قرار میگیرد SC ، LC ، ST ، FC  و MTRJ میباشد.البته گاهی پیش می آید که دو سر پچ کورد دارای کانکتور یکسان نباشند که میتوان در این خصوص به پچ کوردهای sc-lc ، fc-lc ،st-sc اشاره کرد .یکی از برندهای کابل و پچ کورد خوب در بازار نگزنس میباشد ولی شایان ذکر است که این کابل مدلهای بی کیفیت و تقلبی نیز دارد که برای خرید آن بایستی توجه نمود. نمونه ای از پچ کورد فیبردر زیر مشاهده میشود :

پچ پنل فیبرنوری    (fiber optic patch panel)

پچ پنل فیبرنوری همانند پچ پنل کابل شبکه برای مدیریت ، آرایش راحت تر و اتصال  کابل و پچ کورد فیبرنوری مورد استفاده میباشند. محافظت از فیوژن های زده شده و کابل فیبر لخت شده و از وظائف پچ پنل میباشد.بوسیله پچ پنل تارهای فیبرنوری که به درون پچ پنل می آیند به یک پیگتیل فیوژن زده میشود و با توجه به کانکتوری که در پیگتیل مورد استفاده قرار گرفته آداپتور مناسب آن برای اتصال پیگتیل به روی پچ پنل فیبر نصب میشود. معمولا دو نوع پچ پنل در بازار وجود دارد : پچ پنل دیواری و رکمونت پچ پنل های دیواری که به باکس دیواری نیز معروف هستند روی دیوار نصب شده و قابلیت نصب درون رک را ندارد.ظرفیت باکس های دیواری معمولا 12 تار فیبر یا 6 پورت فیبر نوری میباشد.در مقابل پچ پنل های رکمونت در داخل رک های شبکه و بصورت افقی نصب میشوند و دارای تعداد پورت 12 ، 24 و 48 پورت نیز میباشد.

نمای داخلی پچ پنل فیبر

آداپتور فیبرنوری  (fiber optic adapters)

آداپتور یا کوپلر فیبرنوری قطعات کوچکی هستند که برای اتصال کابل های فیبر نوری به هم از آنها استفاده میشود.آداپتور فیبر نوری در انواع کانکتورهای SC-RJ ، LC duplex ، SC simplex و E-2000 وجود دارند.از آداپتورهای فیبر نوری معمولا در پچ پنل های فیبرنوری مورد استفاده قرار میگیرند که انواع آن با کانکتورهای مختلف در شکل زیر قابل مشاهده میباشد:

پیگتیل فیبرنوری   (fiber optic pigtail)

پیگتیل یا رابط فیبر نوری یک نوع کابل فیبر بوده که فقط یک طرف آن کانکتور متصل میباشد و طرف انتهایی آن که کانکتور نخورده است معمولا فیوژن میشود.پیگتیل ها معمولا داخل پچ پنل مورد استفاده قرار میگیرند.

نمونه ای از پیگتیل فیبر نوری

مزایای فیبر نوری

1. کابل فیبر نوری ظرفیت انتقال بالایی از دیتا را در واحد زمان دارد. ( پهنای باند بالایی دارد )
2. برای انتقال دیتا در فواصل طولانی بهترین گزینه میباشد.
3. مقدار افت سیگنال در کابل های فیبر به دلیل ماهیت آن ( انتقال نور در کابل ) بسیار کمتر از کابل های مسی میباشد.
4. بر خلاف کابل های مسی امواج رادیویی و الکترومغناطیس تاثیری روی کابل های فیبرنوری ندارد و باعث تضعیف سیگنال نمیشود.
5. پهنای باند 10 گیگ و 40 گیگ در صورت استفاده از تجهیزات شبکه که این سرعت را پشتیبانی کنند به راحتی با فیبر نوری امکان پذیر است.
6. احتمال شنود دیتا در کابلهای فیبر بسیار ضعیف است.

انواع کانکتورهای فیبر نوری

کانکتورهای فیبرنوری جهت اتصال به کابل فیبر بکار برده میشود. نمونه ای برای مثال پچ کورد فیبرنوری میباشد که دو سر آن کانکتور فیبر خورده است و برای اتصال و ایجاد ارتباط بین تجهیزات در شبکه فیبرنوری از آن استفاده میشود.کانکتورهایی که برای اتصال به کابل فیبر مورد استفاده قرار میگیرند متنوع و متفاوت بوده و به شرح زیر میباشد :

• کانکتور LC : این نوع کانکتور انداره کوچک و جمع و جوری داشته ، دارای جنس سرامیکی بوده و در سینگل مود کارایی خوبی از خود نشان میدهد.LC موفق Lucent میباشد.

• کانکتور SC : استفاده از کانکتور SC در مخابرات فیبرنوری گسترده بوده ، ساده و کم هزینه میباشد.این کانکتور درون خود دارای قفل بوده و توسط شرکت NTT پایه گذاری و اختراع شده است.

• کانکتور ST : کانکتور ST که مخفف Straight-Tip میباشد توسط شرکت AT & T اختراع شده است.این کانکتور در گذشته بسیار محبوب بوده است.کانکتور ST دارای نوک تیز و صاف بوده و به راحتی متصل شده و جدا میشود.

• کانکتور FC : کانکتور FC که مخفف Fixed Connector میباشد بصورت چرخشی نصب میشد.این کانکتور دارای ساختار فلزی بوده و در محیطهایی که لرزش زیاد ممکن است کانکتور را شل کند مورد استفاده قرار میگرد.مورد استفاده آن هم مالتی مد و هم سینگل مد میباشد.

• کانکتور MRTJ : کانکتور MRTJ که مخفف Mechanical Transfer Registered Jack میباشد از جهاتی به کانکتور rj45 شباهت دارد.

• کانکتور E2000 : این کانکتور ار سایر کانکتورهای فیبرنوری گرانتر بوده و در طراحی آن نوآوری ساخت به چشم می آید.به مکانیزم Spring-loaded مجهز میباشد که ضریب ایمنی و حفاظت از فیبر را افرایش میدهد.

• کانکتور MU : این کانکتور بصورت فشار و کشش کار میکند ، پلاستیکی بوده و مکانیزم قفل شدن آن مشابه SC  میباشد.

نمای ظاهری انواع کانکتورهای فیبرنوری

فیبر نوری مخابرات

یکی از موضوعاتی که امروز خیلی مورد بحث میباشد اینترنت فیبرنوری میباشد. اینترنت فیبرنوری همان تکنولوژی FTTH بوده که اینترنت ، IPTV و سایر سرویس های دیجیتال پرسرعت را از طریق ارتباطات فیبر نوری به منازل ما می آورد.شرکت مخابرات که مجری پیاده سازی FTTH یا  Fiber To The Home در کشور میباشد از این تکنولوژی جهت افزایش پهنای باند زیرساخت ارتباطی در کشور و منسوخ کردن کابلهای مسی در ارتباطات بین خود و مشتری استفاده میکند.نامی که برای سرویس فیبرنوری مخابرات تعیین شده است تانوما میباشد که مخفف تار نوری مخابرات ایران میباشد.افرادی که تمایل دارند برای منزل و یا مجتمع مسکونی خود ثبت نام سرویس تانوما را انجام دهند برای اطلاع از مناطق تحت پوشش ، تعرفه ها و ثبت نام بایستی به وب سایت مخابرات شهر خود مراجعه نمایند.در اینترنت فیبرنوری که توسط مخابرات ارائه میشود ظرفیت انتقال داده و سرعت دسترسی به اینترنت بسیار بالاتر از ADSL بوده و مفهومی به نام نویز که روی خطهای مسی مطرح میشد وجود ندارد و کیفیت ارتباط بالا میباشد.