ارتباط داده فیبر نوری

ارتباط داده فیبر نوری :

فیبر نوری “لوله ای” است که نور از آن عبور می کند. البته این صرفاً تشبیهی برای نحوه عملکرد فیبر نوری است، اما ایده اصلی را می رساند.

رابط بین یک قطعه از تجهیزات الکترونیکی و یک فیبر نوری شامل یک منبع نوری (معمولا یک LED یا یک لیزر نیمه هادی) برای تولید سیگنال های نوری از سیگنال های الکتریکی، و یک آشکارساز نوری (معمولا یک فوتودیود یا ترانزیستور نوری) برای تولید سیگنال های الکتریکی از سیگنال های نور دریافت کرد.

استفاده غالب از فیبر نوری در صنعت مدرن به عنوان یک رسانه ارتباط داده بین دستگاه های الکترونیکی دیجیتال است که جایگزین سیگنال سیم مسی و کابل کشی شبکه می شود.

تصویری که دو دستگاه الکترونیکی دیجیتال را نشان می‌دهد که از طریق یک جفت فیبر نوری با هم ارتباط برقرار می‌کنند، که هر فیبر پالس‌های نور (نماینده داده‌های دیجیتال سریال) را از یک منبع LED به یک آشکارساز فوتودیود “رسانا می‌کند” نشان می‌دهد:

کلاس

عکس زیر یک مبدل سریال (جعبه پلاستیکی مستطیلی مشکی با برچسب آبی) را نشان می دهد که برای تبدیل پالس های داده نوری ورودی و خروجی از طریق کابل های نوری با پوشش نارنجی (در سمت چپ) استفاده می شود. ) به سیگنال های الکتریکی مطابق با EIA/TIA-232 از طریق یک کانکتور DB-9 (در سمت راست) و بالعکس، به دستگاه الکترونیکی داده سریال در سمت راست عکس اجازه می دهد از طریق کابل فیبر نوری ارتباط برقرار کند:

کلاس

توجه داشته باشید که چگونه دو پورت فیبر نوری روی بدنه مبدل به ترتیب “R” و “T” برای دریافت و ارسال برچسب گذاری شده اند. دستگاه های سریالی با مبدل های الکترونیکی/نوری داخلی به طور مشابه درگاه های نوری خود را برچسب گذاری می کنند.

برای این دستگاه، اتصال به هر یک از فیبرهای نوری با استفاده از یک اتصال دهنده سبک “ST” انجام می شود، با یک حلقه قفل یک چهارم چرخشی که هر یک را در جای خود نگه می دارد (مثلا بدنه بشکه یک چهارم چرخشی یک کانکتور الکتریکی به سبک “BNC”). عکس بعدی یک جفت فیبر نوری را نشان می دهد که با اتصال دهنده های سبک ST خاتمه یافته است. درپوش‌های پلاستیکی سفید نوک رابط را می‌پوشاند و انتهای فیبر شیشه‌ای را از گرد و غبار و سایش محافظت می‌کند:

کلاس

به عنوان یک مسیر داده، فیبر نوری از مزایای خاصی نسبت به کابل برق برخوردار است، از جمله:

• پهنای باند بسیار بیشتر (ظرفیت انتقال داده)، تخمین زده شده در محدوده تراهرتز
• تلفات توان سیگنال بسیار کمتر در واحد طول کابل (کمتر از ۱ دسی بل در هر کیلومتر در مقایسه با ۲۵ دسی بل در هر کیلومتر برای کابل کواکسیال)
• ایمنی کامل در برابر منابع خارجی “صدا”
• بدون تابش انرژی یا داده از کابل، بنابراین تداخل ایجاد نخواهد کرد و مستلزم استراق سمع نخواهد بود
• بدون رسانایی الکتریکی، امکان مسیریابی ایمن کابل ها در نزدیکی هادی های ولتاژ بالا
• ایزولاسیون کامل گالوانیکی (یعنی بدون اتصال رسانای الکتریکی) بین دستگاه‌های داده، اجازه کار در پتانسیل‌های الکتریکی مختلف را می‌دهد
• ایمن برای استفاده در مناطق دارای بخارات انفجاری، گرد و غبار و/یا الیاف

این مزایا شایسته توضیح هستند. پهنای باند برتر کابل فیبر نوری آنقدر چشمگیر است که محدودیت امروزی در نرخ انتقال داده برای اکثر تاسیسات فیبر نوری، دستگاه های الکترونیکی در هر انتها است، نه خود فیبر نوری! این، همراه با تلفات ذاتی کم انرژی فیبر نوری، آن را به یک رسانه ایده آل برای ارتباطات داده های دوربرد مانند تلفن و اینترنت تبدیل می کند. از زمان ظهور کابل‌کشی نوری مقرون‌به‌صرفه در دهه ۱۹۸۰، هزاران مایل کابل فیبر نوری در ترانشه‌های زیرزمینی مدفون شده، در کف دریا قرار گرفته‌اند، به‌عنوان خطوط هوایی کشیده شده‌اند و به‌عنوان کابل‌های «پچ» در کاربردهای مقیاس اتاق مورد استفاده قرار گرفته‌اند. “رونق فناوری” در دهه ۱۹۹۰ شاهد مقدار قابل توجهی از نصب فیبر نوری بین قاره ای و بین قاره ای بود.

محدودیت‌های الکترونیک در هر انتهای این فیبرهای بلند به این معنی است که ما هنوز از ظرفیت کامل انتقال داده آنها استفاده نکرده‌ایم. انتقال داده ها به شکل فوتونیک – بر خلاف الکترونیک – به این معنی است که مطلقاً چیزی به عنوان جفت خازنی یا القایی با سیستم های خارجی مانند کابل سیم رسانا وجود ندارد، که نه تنها به این معنی است که ارتباطات فیبر نوری از تداخل خارجی مصون است، بلکه همچنین سیگنال های نوری نمی توانند برای هیچ سیستم دیگری تداخل ایجاد کنند. از آنجایی که فیبرهای نوری معمولاً از شیشه‌ای ساخته می‌شوند که از نظر الکتریکی نارسانا هستند، می‌توان فیبرهای نوری را در کنار خطوط برق با ولتاژ بالا هدایت کرد و همچنین دستگاه‌ها را با پتانسیل‌های الکتریکی بسیار متفاوت از یکدیگر به یکدیگر متصل کرد. بدون هیچ خطری برای پل زدن آن پتانسیل های متفاوت. در نهایت، سطوح کم توان مرتبط با سیگنال‌های فیبر نوری نیز این فناوری را در مناطقی که ترکیبات انفجاری در جو ممکن است به دلیل نقص در کابل ارتباطات الکتریکی مشتعل شوند، کاملاً ایمن می‌سازد.

فیبرهای نوری همچنین در مقایسه با کابل الکتریکی از محدودیت های منحصر به فردی رنج می برند، از جمله:

• برای کابل‌های نوری باید از شعاع‌های خمشی محکم اجتناب شود
• اتصالات باید بسیار تمیز باشند
• ابزارها و مهارت‌های تخصصی لازم برای نصب و نگهداری
• تجهیزات تست گران قیمت

در حالی که کابل های سیگنال “خط انتقال” الکتریکی نیز باید از خم شدن شدید و سایر ناپیوستگی های ناشی از تاسیسات فشرده جلوگیری کنند، این نیاز به ویژه برای فیبر نوری برجسته است (به دلایلی که بعدا توضیح داده خواهد شد. در این قسمت). از آنجایی که اتصالات فیبر به فیبر از شیشه فشرده شده بر روی شیشه تشکیل شده است، وجود آلاینده‌های میکروسکوپی مانند ذرات گرد و غبار ممکن است به کانکتورهای فیبر نوری آسیب برساند، اگر قبل از قرار دادن آن تمیز نشوند. برش، آماده سازی و پایان دادن به کابل های فیبر نوری به مجموعه ای از ابزارها و مهارت های خاص خود نیاز دارد و بدون خطرات منحصر به فرد نیست. در نهایت، تجهیزات آزمایشی لازم برای بررسی یکپارچگی یک مسیر نوری به طور مشابه تخصصی و معمولاً بسیار گران هستند.

شاخص & اعتبار

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.