بازار جهانی فیبر نوری در سال 2016 حدود 2.75 میلیارد دلار ارزش گذاری شده است و انتظار می‌رود در سال 2012 به 3.72 میلیارد دلار برسد. این آمار نشان می‌دهد انتقال فیبر نوری در یک زمان اصلی انجام می‌شود و ارتباطات مخابراتی را تغییر می‌دهد. انتقال فیبر نوری با افزایش تقاضا برای پهنای باند بالاتر و اتصالات با سرعت بیشتر برای اهداف مختلف صنعتی و مسکونی، در جامعه مدرن بیشتر و بیشتر رایج می‌شود. در این آموزش، مزایا و معایب انتقال کابل فیبر نوری به تفصیل بررسی می‌شود.
مزایا و معایب انتقال کابل فیبر نوری
قبل از هر چیزی باید درباره فناوری انتقال فیبر نوری صحبت کنیم. معمولاً، یک سیستم ارتباطی فیبر نوری از سه جز اصلی تشکیل شده است:
فرستنده نوری، کابل فیبر نوری و گیرنده نوری
فرستنده نوری، سیگنال الکتریکی را به سیگنال نوری تبدیل می‌کند. کابل فیبر نوری سیگنال نوری را از فرستنده نوری به گیرنده نوری منتقل می‌کند و گیرنده نوری سیگنال نوری را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. فرستنده نوری که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، دستگاه‌های نیمه هادی مانند LED (دیودهای ساطع کننده نور) و دیودهای لیزر است. ردیاب نوری قسمت اصلی گیرنده نوری است. با استفاده از اثر آشکارساز نور، نور را به برق تبدیل می‌کند.
در مورد کابل فیبر نوری، حرف‌های زیادی برای گفتن وجود دارد. همانطور که استفاده و تقاضا برای سرعت و پهنای باند، توسعه کابل‌های نوری شگفت آور است. در حال حاضر در بازار کابل‌های نوری، فیبرهای OS2، فیبر OM1، فیبر OM2، فیبر OM3، فیبر OM4 و کابل فیبر OM5 برای کاربردهای مختلف نوری وجود دارد. از فیبرهای نوری به عنوان واسطه‌ای برای ارتباط از راه دور و شبکه استفاده می‌شود زیرا انعطاف پذیر است و می‌تواند به صورت کابل همراه باشد. این امر خصوصاً برای ارتباطات از راه دور بسیار سودمند است، زیرا نور در مقایسه با کابل‌های مسی الکتریکی با میرایی کمی از طریق فیبر منتشر می‌شود. شکل زیر نشان می‌دهد که تمام سیستم‌های انتقال فیبر نوری از نور مدوله شده برای انتقال اطلاعات از یک فرستنده به گیرنده همراه استفاده می‌کنند.
مزایای انتقال کابل فیبر نوری
فیبرهای نوری به دلیل مزیت‌های آنها نسبت به انتقال برق، تا حد زیادی جایگزین ارتباطات سیم مسی در شبکه‌های اصلی در کشورهای پیشرفته شده‌اند. در اینجا در مبحث مزایا و معایب انتقال کابل فیبر نوری به مزایای این کابل‌ها می‌پردازیم.
پهنای باند بسیار زیاد:
هیچ رسانه انتقال داده مبتنی بر کابل، پهنای باند را که فیبر ارائه می‌دهد، ارائه نمی‌دهد. حجم داده‌هایی که کابل‌های فیبر نوری در واحد زمان منتقل می‌کنند بسیار بیشتر از کابل‌های مسی است.
فاصله طولانی‌تر:
در انتقال فیبر نوری، کابل‌های نوری قادر به از دست دادن کم انرژی هستند، که باعث می‌شود سیگنال‌ها به مسافت بیشتری نسبت به کابل‌های مسی منتقل شوند.
مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی:
در استقرار عملی کابل، ملاقات با محیطی مانند پست‌های برق، گرمایش، تهویه و سایر منابع تداخل صنعتی اجتناب ناپذیر است. با این حال، فیبر نوری دارای سرعت خطای بیتی بسیار کم است (10 EXP-13)، در نتیجه مقاومت بسیار زیاد فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی است. انتقال فیبر نوری در واقع بدون صدا است.
ریسک کم امنیتی:
رشد بازار ارتباطات فیبر نوری عمدتا توسط افزایش آگاهی در مورد نگرانی‌های امنیتی داده‌ها و استفاده از مواد اولیه جایگزین می‌شود. داده‌ها یا سیگنال‌ها از طریق نور در انتقال فیبر نوری منتقل می‌شوند. بنابراین راهی برای تشخیص داده‌های منتقل شده توسط “گوش دادن به” انرژی الکترومغناطیسی “نشت لوله” از طریق کابل وجود ندارد، که همین امر امنیت مطلق اطلاعات را تضمین می‌کند.
اندازه کوچک:
کابل فیبر نوری قطر بسیار کمی دارد. به عنوان مثال، قطر کابل یک فیبر مالتی مود OM3 تنها حدود 2 میلی‌متر است که کوچکتر از کابل مسی کواکسیال است. اندازه کوچک فضای بیشتری را در انتقال فیبر نوری ذخیره می‌کند.
وزن سبک:
کابل‌های فیبر نوری از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شوند و نازک‌تر از کابل‌های مسی هستند. نصب آنها سبک‌تر و آسان است.
سازگاری افزایش پهنای باند:
با استفاده از کابل فیبرنوری، تجهیزات جدید می‌توانند به زیرساخت‌های کابل موجود اضافه شوند. زیرا کابل نوری می‌تواند ظرفیت بسیار گسترده‌تری را نسبت به کابل گذاشته شده در اصل فراهم کند. فناوری WDM (چند برابر تقسیم طول موج)، از جمله CWDM و DWDM، کابل‌های فیبر را قادر می‌سازد تا پهنای باند بیشتری را در خود جای دهند.
معایب انتقال کابل فیبر نوری
در بررسی مزایا و معایب انتقال کابل فیبر نوری، اگرچه انتقال فیبر نوری بسیار آسان است، اما نمی‌توان از معایب آن چشم پوشی کرد. این معایب به صورت زیر مورد بررسی قرار می‌گیرد:
شکنندگی:
معمولاً کابل‌های فیبر نوری از شیشه ساخته می‌شوند که به دلیل ضعف و شکنندگی آنها سیم‌های برق بیشتر است. علاوه بر این، شیشه می‌تواند تحت تأثیر مواد شیمیایی مختلفی از جمله گاز هیدروژن قرار گیرد (مشکلی در کابل‌های زیر آب) و باعث می‌شود هنگام استقرار در زیر زمین، به مراقبت‌های بیشتری نیاز داشته باشند.
نصب آن دشوار است:
اتصال کابل فیبر نوری آسان نیست؛ اگر آنها را بیش از حد خم کنید، می‌شکند و کابل فیبر نوری در هنگام نصب یا فعالیت‌های ساختمانی در معرض بریدگی یا آسیب دیدگی بسیار حساس است. همه این‌ها نصب را دشوار می‌کنند.
میرایی و پراکندگی:
با طولانی شدن فاصله انتقال، نور ضعیف و پراکنده می‌شود که این امر نیاز به اضافه کردن اجزای نوری اضافی مانند EDFA دارد.
هزینه بالاتر از کابل مس است:
علی رغم این واقعیت که هزینه‌های نصب فیبر نوری سالانه تا 60 درصد کاهش می‌یابد، نصب کابل‌های فیبر نوری هنوز نسبتاً بیشتر از کابل‌های مسی است. زیرا نصب کابل مسی مانند کابل‌های فیبر احتیاج به مراقبت بیشتری ندارد. با این حال، فیبر نوری هنوز به حلقه محلی منتقل می‌شود و از طریق فناوری‌هایی مانند FTTx (فیبر به خانه، محل و غیره) و PON (شبکه های نوری غیرفعال)، امکان پهن باند مشترک و کاربر نهایی را فراهم می‌کند.
تجهیزات ویژه اغلب مورد نیاز است:
برای اطمینان از کیفیت انتقال فیبر نوری، برخی تجهیزات خاص مورد نیاز است. به عنوان مثال، تجهیزاتی مانند OTDR (بازتاب سنجی در ناحیه زمان) مورد نیاز است و تجهیزات تست نوری گران قیمت، مانند پروب‌های نوری و متر سنج در بیشتر نقاط انتهایی فیبر مورد نیاز است تا آزمایش صحیح فیبر نوری را انجام دهد.
انتقال فیبر نوری
انتقال فیبر نوری به طور گسترده‌ای برای انتقال داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل کارآیی و ظرفیت انتقال بالا، به جای سیم‌های فلزی به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. ما دیده‌ایم که کابل‌های فیبر نوری جایگزین کابل جفت تابیده مسی یا کابل کواکسیال شده‌اند. به دلیل استفاده و تقاضای پهنای باند زیاد و سرعت سریع، بدون شک در مبحث مزایا و معایب انتقال کابل فیبر نوری، انتقال فیبر نوری فرصت‌های بیشتری را به همراه خواهد داشت و به طور مداوم مورد تحقیق و توسعه قرار می‌گیرد تا پاسخگوی نیازهای آینده باشد.
منبع : fiberopticbank