مزایا و معایب انتقال فیبر نوری

به دلیل افزایش تقاضا برای پهنای باند بیشتر و سرعت اتصال سریعتر برای طیف گسترده ای از مصارف صنعتی و خانگی، انتقال فیبر نوری به طور فزاینده ای در دنیای مدرن گسترش می یابد. در این مقاله من به راحتی نشان خواهم داد که انتقال فیبر نوری چیست، 

مشخصات از انتقال کابل فیبر نوری، مزایا و معایب انتقال فیبر نوری در جزئیات. بیا شروع کنیم.

انتقال فیبر نوری چیست؟

یک فرستنده نوری، یک کابل فیبر نوری و یک گیرنده نوری سه بخش اساسی یک سیستم ارتباطی معمولی فیبر نوری هستند. فرستنده نوری یک سیگنال الکتریکی را می گیرد و آن را به سیگنال نوری تبدیل می کند. گیرنده نوری سیگنال نوری را دریافت کرده و از طریق اتصال فیبر نوری آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. دستگاه های نیمه هادی مانند LED ها (دیودهای ساطع کننده نور) و دیودهای لیزری پرکاربردترین فرستنده های نوری هستند. برای هر گیرنده نوری، ردیاب نوری مهم است. از طریق اثر آشکارساز نور، نور را به انرژی تبدیل می کند. هنگام بحث در مورد کابل فیبر نوری، چیزهای زیادی برای پوشش دادن وجود دارد. دیدن اینکه اتصالات نوری در پاسخ به افزایش تقاضا برای سرعت و پهنای باند تا چه حد پیش رفته اند، باور نکردنی است. در حال حاضر انواع مختلفی از کابل فیبر نوری موجود است، از جمله فیبر OS2، فیبر OM1، فیبر OM2، فیبر OM3، فیبر OM4 و کابل فیبر OM5. فیبرهای نوری به دلیل تطبیق پذیری و قابلیت قرار گرفتن در کابل ها به طور گسترده ای به عنوان رسانه ای برای مخابرات و شبکه مورد استفاده قرار می گیرند. برای انتقال از راه دور، فیبر نوری بر کابل‌های مسی الکتریکی ترجیح داده می‌شود، زیرا نور در حین انتقال تضعیف می‌شود. همانطور که در نمودار زیر مشاهده می شود، تمام روش های انتقال فیبر نوری از نور مدوله شده برای انتقال داده ها از فرستنده به گیرنده استفاده می کنند.

ویژگی های انتقال کابل فیبر نوری:

1. این کابل ها می توانند شرایط سخت بیرون را بهتر تحمل کنند. محدوده دمایی که آنها در آن موثر هستند بسیار گسترده است. آنها همچنین در برابر اثرات اسیدها و سایر مواد خورنده مصون هستند.

2. یک سیگنال قوی ممکن است در فواصل طولانی حفظ شود.

3. انتقال داده سریعتر در مقایسه با انواع سیم مسی مانند اتصالات کواکسیال و جفت پیچ خورده.

4. اطلاعات را می توان به صورت پالس های نوری بر روی الیاف شیشه با سرعت گیگابیت بر ثانیه منتقل کرد.

5. هیچ تداخل الکترومغناطیسی (EM) روی خطوط وجود ندارد و هک کردن را دشوارتر می کند.

6. آنها هیچ خطر برق گرفتگی ندارند زیرا جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند.

7. در مقایسه با سایر سیستم های مبتنی بر کابل، کابل فیبر نوری قیمت پایین تری دارد.

8. آنها سبک و جمع و جور هستند، بنابراین راه اندازی آنها بسیار راحت است.

معایب انتقال فیبر نوری: 

1. کابل‌های فیبر نوری معمولاً از شیشه تشکیل شده‌اند و نسبت به خطوط الکتریکی مستعد آسیب هستند. رعایت احتیاط های اضافی هنگام نصب شیشه در زیر بسیار مهم است زیرا ممکن است توسط تعدادی از مواد از جمله گاز هیدروژن (یک مشکل رایج در کابل های زیر آب) آسیب ببیند.

2. اتصال کابل فیبر نوری کار ساده ای نیست و نصب را دشوار می کند. آنها شکننده هستند، بنابراین خم شدن بیش از حد منجر به شکستگی می شود. علاوه بر این، کابل های فیبر نوری به راحتی در طول فرآیندهای ساخت و نصب قطع می شوند یا آسیب می بینند. همه این موانع راه اندازی را چالش برانگیزتر می کنند.

3. هر چه فاصله انتقال بیشتر باشد، نور ضعیف‌تر و پراکنده‌تر می‌شود و استفاده از اجزای نوری اضافی مانند EDFA را ضروری می‌کند.

4. اگرچه هزینه های نصب فیبر نوری تا 60 درصد در هر سال کاهش می یابد، سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز برای ساخت کابل های فیبر نوری هنوز بیشتر از سرمایه گذاری مورد نیاز برای ساخت اتصالات مسی است. زیرا برخلاف کابل های فیبر نوری، سیم های مسی ممکن است بدون هیچ گونه احتیاط خاصی نصب شوند. اگرچه، FTTx (فیبر به خانه، محل، و غیره) و PON (شبکه‌های نوری غیرفعال) به پیشرفت خود ادامه می‌دهند و فیبر نوری را به حلقه محلی می‌آورند و دسترسی مشترک و کاربر نهایی را به پهنای باند تسهیل می‌کنند.

5. کیفیت انتقال فیبر نوری گاهی به استفاده از سخت افزار و نرم افزار تخصصی بستگی دارد. به عنوان مثال، به منظور ارائه موثر آزمایش فیبر نوری، تجهیزاتی مانند OTDR (بازتاب سنجی دامنه زمان نوری) ضروری است. علاوه بر این، تجهیزات تست نوری گران قیمت و تخصصی مانند پروب های نوری و قدرت سنج ها در اکثر نقاط انتهایی فیبر مورد نیاز است.

مزایای انتقال فیبر نوری

1. فیبر پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به سایر رسانه های انتقال داده مبتنی بر کابل دارد. مقدار اطلاعاتی که توسط کابل های فیبر نوری در مدت زمان مشابه منتقل می شود بسیار بیشتر از اطلاعاتی است که توسط خطوط مسی منتقل می شود.

2. در مقایسه با کابل‌های مسی، کابل‌های نوری تلفات توان کمتری دارند و به سیگنال‌ها اجازه می‌دهند بیشتر ارسال شوند.

3. محیط هایی مانند پست های برق، سیستم های HVAC و دیگر منابع تداخل صنعتی در استقرار کابل در دنیای واقعی اجتناب ناپذیر هستند. از آنجایی که فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی غیرقابل نفوذ است، نرخ خطای بیت بسیار پایینی دارد (10 EXP-13). انتقال با استفاده از فیبر نوری بسیار بی صدا است.

4. افزایش آگاهی مصرف کننده در مورد اهمیت امنیت داده ها و پذیرش مواد خام جایگزین، نیروی محرکه در گسترش بازار ارتباطات فیبر نوری است. در انتقال فیبر نوری از نور برای انتقال داده یا پیام استفاده می شود. در نتیجه، اطلاعات در حال انتقال را نمی توان با "گوش دادن" به انرژی الکترومغناطیسی "نشت" از طریق اتصال شناسایی کرد.

5. اندازه مشکلی نیست زیرا قطر کابل فیبر نوری بسیار کوچک است. یک فیبر چند حالته تک OM3 دارای قطر کابل کمتری نسبت به کابل مسی کواکسیال استاندارد، در حدود 2 میلی متر است. در انتقال فیبر نوری، حجم کمتر به معنای فضای کمتر هدر رفته است.

6. کابل های فیبر نوری به دلیل ساختار شیشه ای یا پلاستیکی سبک تر از همتای مسی خود هستند. از آنجایی که اینها وزن کمتری دارند و نیاز به تلاش کمتری برای راه اندازی دارند، بسیار مطلوب هستند. کابل فیبر نوری امکان افزودن ساده سخت افزار جدید را به یک سیستم کابلی موجود فراهم می کند. برخلاف کابل نصب شده اولیه، ظرفیت کابل نوری را می توان تا حد زیادی افزایش داد. کابل‌های فیبر ممکن است داده‌های بیشتری را به دلیل فناوری WDM (مالتی پلکسی تقسیم طول موج) که شامل CWDM و DWDM است، حمل کنند.

به دلیل کارایی و ظرفیت انتقال بالا، انتقال فیبر نوری به سرعت برای جایگزینی کابل های فلزی در انتقال داده مورد استفاده قرار می گیرد. کابل های فیبر نوری به تدریج جایگزین فناوری های قدیمی مانند جفت تابیده مسی و کابل کواکسیال شده اند. شکی نیست که انتقال فیبر نوری فرصت های جدیدی را به ارمغان می آورد و با افزایش استفاده و تقاضا برای پهنای باند زیاد و سرعت سریع، به طور مداوم بررسی و بهبود می یابد تا نیازهای آینده را برآورده کند.