تعریف فیبر نوری در مخابرات

تعریف فیبر نوری در مخابرات:
با اختراع لیزرهای نیم رسانا (دیود لیزر) در دهه 1960، استفاده از خواص نور لیزر (همدوسی) در صنعت مخابرات مورد توجه قرار گرفت.

الکترونیک7

لازم به ذکر است که در فیزیک «همدوسی» (Coherent) به معنی پایداری فازی میدان های الکترومغناطیسی حین انتشار بوده و بر دو نوع زمانی و مکانی است.

همدوسی زمانی به معنی هماهنگی بین فوتون های نور لیزر از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) و همدوسی مکانی به معنی هماهنگی بین فوتون های نور لیزر از لحاظ راستای ارتعاش است.

در آن زمان به دلیل کیفیت پایین فیبرهای نوری، افت کیفیت قابل ملاحظه ای در طول مسیر مشاهده می شد و عملاً برای مسافت های طولانی مفید نبود.

با پیشرفت در تکنولوژی ساخت فیبرهای نوری در سال 1976/77 اولین لینک مخابرات فیبر نوری چند مُد (Multi Mode) در طول موج 850nm مورد بررسی قرار گرفت.

پس از گذشت چند سال و بهبود ساختار فیبرهای نوری تک مُد (Single Mode)، طول موج های 1310nmو 1550nm مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند.

در کنار تلاش برای بهبود ارتباطات نوری مبتنی بر فیبر، کاربردهای دیگری از فیبرهای نوری در تقویت کننده های نوری، لیزرهای فیبری، کاربردهای پزشکی و … مورد توجه قرار گرفته اند.

شکل (1) باندهای طول موجی مخابرات فیبر نوری را نشان می دهد. محدوده طول موجی باند های مخابرات نوری در ناحیه مادون قرمز است.

الکترونیک6

شکل (1): باندهای مخابرات فیبر نوری بر اساس طول موج. پنجره سوم مخابرات نوری، یعنی طول موج 1550nm در باند C قرار دارد.

شبکه های مخابرات فیبر نوری به دلیل ظرفیت بسیار بالا و مسافتی که پوشش می دهند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند.

در شکل (2) ظرفیت و مسافتی که مخابرات نوری مبتنی بر فیبر مهیا می کند، جهت مقایسه با سایر لینک های مخابراتی آورده شده است.

لینک مخابراتی

شکل (2): مقایسه بین لینک های مخابراتی از لحاظ مسافت قابل پوشش و ظرفیت

در تصویر فوق عبارت های کامل هر یک از لینک های مخابراتی به شکل زیر است:

FOC: به معنی مخابرات فیبر نوری و مخفف عبارت (Fiber Optic Communications) است.
FSO: به معنی مخابرات نوری فضای آزاد و مخفف عبارت (Free Space Optical) است. به دلیل اینکه فضای آزاد (هوا) محیطی پاشنده برای نور لیزر تلقی می شود، این نوع لینک مخابراتی علی رغم ظرفیت بسیار بالا، مسافت خیلی کمی را پوشش می دهد.
DMR: به معنی ارتباط دیجیتالی رادیویی موبایل و مخفف عبارت (Digital Mobile Radio) است.
UHF: به معنی ارتباطات در فرکانس های بالا (300Mhz ~ 3GHz) و مخفف عبارت (Ultra High Frequency) است. MF و HF به معنی فرکانس میانه و زیاد است.
P-MP: به معنی ارتباط یک به چند در شبکه های مخابراتی و کامپیوتری و مخفف عبارت (Point to Multi Point) است.
PMR: به معنی ارتباطات بیسیم (بیسیم های استفاده شده در جنگ و …) و مخفف عبارت (Professional/Private Mobile Radio) است.
VSAT: به معنی ارتباطات بین دو دیش (همانند آنچه احتمالاً در بالای پشت بام بانک ها دیده اید) و مخفف عبارت (Very Small Aperture Terminal) است.

شکل زیر ناحیه فرکانسی، طول موج کاری و انرژی فوتون وابسته به سیگنال های مخابرات فیبر نوری را در طیف الکترومغناطیسی نشان می دهد.

طیف الکترومغناطیسی