فیبر نوری یک هدایت گر عایق موج است و در فرکانس های نوری کار می کندکه انرژی الکترومغناطیس بصورت نور در بین سطوح آن هدایت می شود. خصوصیات انتقال یک هدایت کننده موج به ساختمان آن بستگی دارد و این تعیین کننده ظرفیت اطلاعات و همچنین میزان اعوجاج و پاشندگی فیبر است ؛ بعبارت دیگر ظرفیت فیبر نوری به نحوه ساخت و جنس مواد تشکیل دهنده آن بستگی دارد.
ساختمان فیبر نوری رشته بسیار نازکی است بصورت استوانه جامد و عایق بنام هسته ( core) با شعاع (a ) و ظریب شکست ( n1 ) که مغزی فیبر نامیده می شود و توسط یک لایه خارجی جامد و عایق بنام پوشش ( cladding ) با ضریب شکست ( n2 ) و قطر ( d ) احاطه شده است بطوریکه ( n1>n2 ) می باشد. این پوشش را غلاف فیبر نیز می گویند. غلاف باعث کاهش اتلاف پراکندگی ناشی از نا پیوستگی های سطح مغزی می شود و قدرت تحمل مکانیکی فیبر نیز افزایش می یابد. همچنین از ورود وجذب عوامل خارجی به سطح مغزی جلوگیری می نماید. فیبر ها را در یک محافظ پلاستیکی بنام روکش محافظ (buffer jacket ) قرار می دهند تا مقاومت فیبر نوری در مقابل تنش های مکانیکی افزایش یابد. این روکش مانعی برای تغییر شکل فیبر و خراشیدگی سطح آن می شود.
شکل 1 ـ اجزاء کابل فیبر نوری
شکل 2 ـ اجزاء فیبر نوری
مغزی فیبر ها با تضعیف کم ویا متوسط از جنس شیشه بوده و غلاف آن نیز از شیشه یا پلاستیک می تواند باشد.
فیبر هایی با مغزی پلاستیکی (POF ) نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد ؛ اما بخاطر افت زیاد آن معمولا در مسافت های کوتاه مانند داخل ساختمان بکار می روند.
انواع کابل فیبر نوری از نظر شیوه انتقال
از نظر شیوه انتقال نور دو نوع کابل فیبر نوری وجود دارد.
الف . فیبر چند حالته multimode
نوعی کابل فیبر نوری با مغزی شیشه ایست قطر متداول آن بین 50 تا 100 میکرون می باشد (متداول ترین قطر5/62 است).فیبر چند حالته پهنای باند بالایی در سرعت های بالا روی فواصل متوسط به ما می دهد. در این نوع فیبر هما نطور که در شکل نیز پیداست موج های نورانی در مسیر های متعددی و با طول موج بین 850 تا 1300 nm پراکنده می شوند.
این نوع فیبر برای مسیر های طولانی استفاده نمی شود زیرا تقسیم شدن نور در مسیر های متعدد در فواصل دور ممکن است با عث تغییر سیگنال در دریافت نهایی شود و در نتیجه داده انتقالی نا معلوم یا نا کامل باشد.
انواع فیبرهای چند حالته
فیبر های چتد حالته دو نوع هستند :
1.فیبر چند حالته با ضریب شکست پله ای ( index multi mode fiber) :
یک مغزی بزرگ با قطری بالاتر از 100 میکرون دارد. ضریب شکست مغزی در همه جای آن یکنواخت و ثابت است. ممکن است تعدادی از اشعه های نوری در یک مسیر مستقیم در آن انتقال یابند و بقیه به صورت زیگزاک مانند آنهایی که پوشش آنها را به داخل بر می گرداند.
شکل 3 ـ فیبر چند حالته با ضریب شکست پله ای
2.فیبرچندحالته با ضریب شکست تدریجی( graded-index multi mode fiber ) :
از یک مغزی با ضریب شکست تدریجی ساخته شده است که تغییرات ضریب شکست مغزی آن از محور فیبر تا فصل مشترک مغزی و پوشش آن به تدریج کم می شود. یعنی ضریب شکست مغزی به صورت تابعی از شعاع آن تغییر ولی ضریب شکست غلاف همان مقدار ثابت ( n2 ) است. نحوه انتشار در این نوع فیبر در شکل زیر نشان داده شده است.
شکل4 ـ فیبر چند حالته با ضریب شکست تدریجی
ب. فیبر تک حالته ( single mod )
کابلی با مغزی شیشه ای و قطر 3/8 تا 10 میکرون میباشد . فیبر تک حالته به دلیل قطر کمی که دارد فقط یک روش انتقال ( فقط به صورت مستقیم ) در آن وجود دارد. پهنای باند آن از فیبر چند مدی بالا تر است اما نیاز به یک منبع نور با پهنای طیفی باریک دارد.
کلمات زیر به عنوان مترادف های آن در متون تخصصی به کار می رود .
( Mono mode optical fiber – Single_ mode fiber – Single mode optical wavguide – Unimode fiber )
فیبر تک حالته سرعت انتقال بالا تری نسبت به چند حالته داشته و بیش از 50 برابر فاصله فیبر چند حالته را در اختیار قرار می دهد. به همین دلیل هزینه اش نیز بیشتر است. قطر کوچک مغزی در این نوع فیبر هر تغییر ناشی از روی هم افتادگی پالس های نورانی را از بین برده وکمترین تضعیف و بیشترین سرعت انتقال را برای هر نوع انتقال داده ای فراهم می آورد.
شامل 59 صفحه word
دانلود تحقیق کابل فیبر نوری و انواع آن از نظر شیوه انتقال در اینترنت
