فیبر نوری مخابرات چیست؟

صنعت مخابرات در چند دهه گذشته دستخوش دگرگونی قابل توجهی شده است و فیبر نوری نقش مهمی در این تحول ایفا کرده است. با افزایش تقاضا برای بهبود سرعت انتقال داده در سرورهای اچ‌پی، سوئیچ‌های سیسکو و سایر اجزای شبکه، فیبر نوری به فناوری پیشرو برای بسیاری از مشاغل مخابراتی تبدیل شده است.

در این مقاله به بررسی دنیای فیبر نوری خواهیم پرداخت و نقش آن را در تحول صنعت مخابرات بررسی می‌کنیم.

صنعت مخابرات چیست؟

وقتی صحبت از مخابرات به‌میان می‌آید، اغلب افراد به یاد تلفن می‌افتند؛ اما مخابرات (Telecommunication) به تبادل اطلاعات و ارتباطات از راه دور از طریق وسایل الکترونیکی اشاره دارد. این ارتباطات شامل استفاده از فناوری‌های مختلف مانند: تلفن، رادیو، تلویزیون و اینترنت برای انتقال صدا، داده و سیگنال‌های تصویری است.

سیستم‌های مخابراتی از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که با هم کار می‌کنند تا اطلاعات را از راه دور منتقل کنند. اجزای اولیه این سیستم‌ها عبارتند از:

1. فرستنده: وسیله‌ای است که سیگنال اطلاعات را به‌شکلی مناسب برای انتقال از طریق کانال ارتباطی تبدیل می‌کند.
2. کانال ارتباطی: رسانه فیزیکی که سیگنال از طریق آن منتقل می‌شود، مانند سیم، کابل، خطوط فیبر نوری یا فرکانس‌های بی‌سیم.
3. گیرنده: دستگاهی که سیگنال ارسالی را دریافت کرده و آن را به‌شکل اصلی برای گیرنده تبدیل می‌کند.

همان‌طور که در این تقسیم‌بندی مشخص است، فیبر نوری نقش کانال ارتباطی سیستم‌های مخابراتی را برعهده دارد و یکی از کانال‌های ارتباطی مدرن محسوب می‌شود که انتقال داده‌ها را با سرعت بالا فراهم می‌کند.

فیبر نوری چیست؟

فیبر نوری نوعی فیبر انعطاف‌پذیر و شفافِ ساخته‌شده از شیشه یا پلاستیک است که سیگنال‌های نور را در فواصل طولانی منتقل می‌کند. این فیبر برای انتقال داده با سرعت بالا در ارتباطات راه دور، اتصال به اینترنت و برنامه‌های مختلف دیگر استفاده می‌شود. فیبرهای نوری چندین مزیت مختلف از جمله پهنای باند بالا، از دست دادن کم سیگنال و مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی را ارائه می‌دهند.

اجزای فیبر نوری

هر فیبر نوری از اجزای زیر تشکیل شده است.

هسته (Core)

هسته بخش مرکزی فیبر نوری است که سیگنال‌های نور از طریق آن حرکت می‌کنند. معمولاً از شیشه یا پلاستیک ساخته شده و ضریب شکست بالاتری نسبت به روکش دارد.

روکش (Cladding)

در اطراف هسته، یک لایه دیگر از شیشه یا پلاستیک وجود دارد. این روکش ضریب شکست کم‌تری نسبت به هسته دارد که سبب می‌شود نور به درون هسته بازگشته و به بیرون نشت نکند.

پوشش بافر (Buffer Coating)

پوشش بافر یک لایه بیرونی است که از فیبر در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت و آسیب فیزیکی محافظت می‌کند. این لایه معمولاً از مواد پلیمری ساخته می‌شود.

اجزای قوی‌سازی (Strength Members)

Strength Members که اغلب از الیاف آرامید یا فایبرگلاس ساخته می‌شوند، استحکام مکانیکی فیبر نوری را فراهم کرده و از کشیده‌شدن یا شکستن آن جلوگیری می‌کنند.

ژاکت بیرونی (Outer Jacket)

ژاکت بیرونی لایه نهایی است که کل کابل فیبر نوری را‌ می‌پوشاند و محافظت و عایق بیشتری را فراهم می‌کند.

فیبر نوری چگونه عمل می‌کند؟

فیبرهای نوری بر اساس اصل بازتاب داخلی کامل (total internal reflection) کار می‌کنند. سیگنال‌های نوری، معمولاً به‌شکل پالس‌های لیزری یا LED تولید شده، به هسته فیبر نوری تزریق می‌شوند. همان‌طور که نور از داخل هسته عبور می‌کند، با زاویه‌ای بیشتر از زاویه بحرانی به روکش هسته برخورد می‌کند. این باعث بازتاب کامل داخلی شده و از خروج نور از هسته جلوگیری می‌کند. سیگنال‌های نوری از روکش هسته منعکس شده و به انتشار در طول فیبر از طریق بازتاب‌های متعدد ادامه می‌دهند. این فرآیند به نور اجازه می‌دهد تا مسافت‌های طولانی را با حداقل از‌دست‌دادن سیگنال طی کند. تقویت‌کننده‌های نوری یا تکرارکننده‌ها در فواصل مختلف در امتداد فیبر برای تقویت و بازسازی سیگنال‌های نور نصب می‌شوند. این اجزا تضمین می‌کنند که سیگنال‌ها، قدرت و کیفیت خود را در فواصل طولانی حفظ کنند. در انتهای مسیر، یک آشکارساز، سیگنال‌های نور ورودی را دوباره به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. سپس این سیگنال‌های الکتریکی را می‌توان پردازش کرد و برای کاربردهای مختلف مانند انتقال داده، مخابرات یا اتصال به اینترنت مورد استفاده قرار داد.

کاربرد فیبر نوری در صنعت مخابرات

فیبرهای نوری، همانند ستون فقرات شبکه مخابراتی هستند و به‌طور گسترده‌ای برای ارتباطات از راه دور استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای فیبر نوری در صنعت مخابرات به‌شرح زیر است.

ستون فقرات اینترنت

فیبرهای نوری ستون فقرات زیرساخت جهانی اینترنت را تشکیل می‌دهند. آن‌ها مراکز اصلی داده، نقاط تبادل اینترنت و گره‌های شبکه را به هم متصل کرده و انتقال داده‌ها را با سرعت بالا بین مناطق مختلف تسهیل می‌کنند.

شبکه‌های تلفن

فیبرهای نوری تا حد زیادی جایگزین کابل‌های مسی سنتی در شبکه‌های تلفن شده‌اند. آن‌ها پهنای باند بالاتری را ارائه می‌کنند و امکان انتقال هم‌زمان داده‌های بیشتری را دارند که منجر به‌کیفیت تماس بهتر و افزایش ظرفیت برای مدیریت ترافیک صوتی می‌شود.

انتقال داده‌ها

فیبرهای نوری برای انتقال حجم زیادی از داده‌ها از جمله متن، تصویر، فیلم و سایر اطلاعات دیجیتال استفاده می‌شوند. این ویژگی برای خدمات مختلف مخابراتی مانند اینترنت پهن‌باند، پخش ویدئو و انتقال فایل ضروری است.

فیبر به خانه (FTTH) یا Fiber to the Home

فیبر نوری به‌طور فزاینده‌ای مستقیماً در خانه‌ها و مشاغل برای دسترسی به اینترنت پرسرعت استفاده می‌شود. اتصالات FTTH در مقایسه با اتصالات مبتنی بر مس سنتی، نرخ انتقال داده را به‌طور قابل توجهی سریع‌تر می‌کند.

شبکه‌های تلفن همراه

فیبرهای نوری در شبکه backhaul سیستم‌های ارتباطی سیار استفاده می‌شوند. آن‌ها برج‌های سلولی و ایستگاه‌های پایه را به شبکه اصلی متصل کرده و از نرخ بالای داده مورد نیاز برای شبکه‌های تلفن همراه 4G و 5G پشتیبانی می‌کنند.

تلویزیون کابلی (CATV)

فیبرهای نوری در شبکه‌های تلویزیون کابلی برای انتقال سیگنال‌های تصویری و صوتی با کیفیت بالا استفاده می‌شوند. کابل‌های فیبر نوری پهنای باند لازم را برای ارائه تعداد زیادی کانال و خدمات تعاملی فراهم می‌کنند.

مراکز داده پرسرعت

فیبرهای نوری در مراکز داده برای اتصال سرورها، دستگاه‌های ذخیره‌سازی و تجهیزات شبکه استفاده می‌شوند. آن‌ها از انتقال سریع و کارآمد داده‌ها بین اجزای مختلف زیرساخت مرکز داده پشتیبانی می‌کنند.

کابل‌های زیر دریا

فیبرهای نوری در کابل‌های زیر دریا برای اتصال قاره‌ها و ایجاد ارتباطات جهانی استفاده می‌شوند. این کابل‌های زیردریایی ستون فقرات ارتباطات بین‌المللی را تشکیل داده و از تبادل داده بین کشورها پشتیبانی می‌کنند.

ارتباطات نظامی و هوافضا

فیبرهای نوری در کاربردهای نظامی و هوافضا برای ارتباطات ایمن و پهنای باند بالا استفاده می‌شوند. آن‌ها در هواپیماها، ماهواره‌ها و سایر سیستم‌های دفاعی کاربرد دارند.

به‌طور کلی، توانایی فیبر نوری برای انتقال داده‌ها با سرعت بالا با حداقل تخریب سیگنال، آن را به یک فناوری مهم در مخابرات مدرن تبدیل کرده است که امکان تبادل کارآمد و قابل اعتماد اطلاعات را در سراسر جهان فراهم می‌کند.

سخن آخر

برند معتبر اچ پی سالانه طیف وسیعی از محصولات جدید را طراحی کرده و راهی بازار می‌کند. محصولات این شرکت بسیار متنوع هستند. بخشی از محصولات جدید برند اچ پی، شامل سرور‌ها و قطعات آن‌ها هستند. به‌عبارت دیگر، این شرکت علاوه بر ارائه انواع سرورهای قدرتمند، قطعات مختلف مربوط به سرور مانند هارد، استوریج و فیبر نوری را نیز ارائه می‌دهد. در این مقاله، انواع جدید محصولات اچ پی را که در ارتباط با سرور و محصولات آن بود، معرفی کردیم.

با ما در ارتباط باشید

تهران، خیابان کریم‌خان، خیابان خردمند جنوبی، کوچه یگانه، پلاک 13، واحد 2 و 3
تلفن تماس:

021-43491
021-43000403
09334030033