مهندسی برق

 عنوان پروژه: فیبر نوری

فیبر نوری:

پس از اختراع لیزر در سال ۱۹۶۰ میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال ۱۹۶۶ هم‌زمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی ۱۰۰۰ db/km اعلام شد که عملاً در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال ۱۹۷۶ با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیداً کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیم‌های هم‌محور بکاررفته در شبکه مخابرات بود.

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند . فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌سازند . فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کا ملاً باز تابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند که با عث می‌شود که نور در هسته تا بیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است. بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می‌گیرد.

یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌دهد، در حالی که فیبر چند حالتی می‌تواند صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال بدهد .

 

 

فیبر نوری در ایران:

در ایران در اوایل دهه ۶۰، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و عملا در سال ۱۳۷۳ تولید فیبر نوری با ظرفیت ۵۰٫۰۰۰ کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابل‌های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند. اولین پروژه فیبرنوری با اجرای ۷۰۰ کیلومتر کابل با ۱۳ هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر ۴۰ میلیارد ریال بین سالهای ۶۹ تا ۷۳ انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با ۱۱۶۰۰ کیلومتر کابل با ۶۲۰ هزار کانال بین شهری با هزینه ۶۵۴ میلیارد ریال در سالهای ۷۴ تا ۷۸ به انجام رسید و نهایتا در برنامه سوم توسعه ۱۷۸۵۰ کیلومتر تا ۲ میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر ۱۰۳۵ میلیارد در سالهای ۷۹ تا ۸۳ اجرا شد.

 

سیستم‌های مخابرات فیبر نوری:

گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم‌های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت‌ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم‌ترین ویژگی‌های مخابرات فیبر نوری می‌باشد. یکی از پر اهمیت‌ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال‌های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می‌باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات درPackage کوچک انتقال در حوزۀ زمانی است.برای مثال، عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باند ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰٫۱% می‌باشد. امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم‌های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده‌است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می‌تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده‌است و بشر امروزه توانسته‌است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند. در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان photo telephoneگردید. در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده‌است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده‌است. از دلایل این امر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفت ۲)سیستم‌های جدید با بالاترین تکنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. ۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود.

• توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته‌است .
• آزادی از نویزهای الکتریکی،بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شیشه به دلیل رسانندگی انتخاب می‌شود.در نتیجه یک حامل موج نوری می‌تواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی درامان باشد. از قابلیت‌های مهم این نوع مخابرات می‌توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت‌های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حداکثر کارایی خود خواهند رسید.

فیبرهای نوری نسل سوم:

طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 1550 نانومتر و از حداقل پاشندگی در طول موج 1310 نانومتر بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 1.3 میکرون قرار داشت، به محدوده 1.55 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر DSF ساخته شد.

کاربردهای فیبر نوری:

1.    کاربرد در حسگرها: استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سال‌های اخیر شروع شده‌است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌گیری می‌شود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه‌گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیرپذیر می‌شود.

2.                        کاربردهای نظامی: فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.

3.    کاربردهای پزشکی: فیبرنوری در تشخیص بیماری‌ها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان: Dosimetry غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری مایعات و خون نام برد.

1.    کاربرد فیبر نوری در سیستم های روشنایی: از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم بعنوان یک فناوری روشنایی متداول شده ودر چند سال قرن اخیر توسعه ورشد فراوانی پیدا کرده است. کاربرد آن درسیستم های روشنایی است. دراین فناوری نور از منبع نوری که میتواند نور مصنوعی (نورلامپهای الکتریکی)ویا نور طبیعی (نور خورشید)باشد وارد فیبر نوری شده وازاین طریق به محل مصرف منتقل میشود.به این ترتیب نوربه هرنقطه ای که درجهت تابش مستقیم آن نمی باشد منتقل میشود .امتیاز این نور که موجبات رشد سریع بکارگیری وتوجه زیاد به این فناوری شده است این است که فاقد الکتریسیته گرما وتشعشعات خطرناک ماورائ بنفش بوده(نور خالص وبی خطر)و دیگر اینکه بااین فناوری میشود نور روز(بدون گرما واشعه های ماورائ بنفش)راهم به داخل ساختمانهاو نقاط غیر قابل دسترسی به نور خورشید منتقل کرد.

فن آوری ساخت فیبرهای نوری:

برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشه‌ای موسوم به پیش‌سازه از جنس سیلیکا ایجاد می‌گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر می‌شود. از سال ۱۹۷۰ روش‌های متعددی برای ساخت انواع پیش‌سازه‌ها به کار رفته‌است که اغلب آنها بر مبنای رسوب‌دهی لایه‌های شیشه‌ای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.

روشهای ساخت Prestructure:

روش‌های فرآیند فاز بخار برای ساخت پیش‌سازه فیبر نوری را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

• رسوب‌دهی داخلی در فاز بخار
• رسوب‌دهی بیرونی در فاز بخار
• رسوب‌دهی محوری در فاز بخار

 

 

موادلازم در فرایند ساخت Prestructure:

• تتراکلرید سیلیکون: این ماده برای تأمین لایه‌های شیشه‌ای در فرآیند مورد نیاز است.
• تتراکلرید ژرمانیوم: این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش‌سازه استفاده می‌شود.
• اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش‌سازه، این مواد وارد واکنش می‌شود.
• گاز فلوئور: برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می‌شود.
• گاز هلیم: برای نفوذ حرارتی و حباب‌زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• گاز کلر: برای آب‌زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.

مراحل ساخت:

1.                        مراحل صیقل گرمایشی: پس از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسیژن، در دمای بالاتر از ۱۸۰۰ درجه سلسیوس لوله صیقل داده می‌شود تا بخار آب موجود در جدار درونی لوله از آن خارج شود.

2.    مرحله Aching (صیقل دادن): در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می‌شود تا ناهمواری‌ها و ترک‌های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند.

3.    لایه‌نشانی ناحیه غلاف: در مرحله لایه‌نشانی غلاف، ماده تتراکلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گازهای هلیم وارد لوله شیشه‌ای می‌شوند و در حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی ۱۲۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر در دقیقه در طول لوله حرکت می‌کند و دمایی بالاتر از ۱۹۰۰ درجه سلسیوس ایجاد می‌کند، واکنش‌های شیمیایی زیر به دست می‌آیند.

ذرات شیشه‌ای حاصل از واکنش‌های فوق به علت پدیده Termofersis (حرکت برای از دست دادن حرارت) کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می‌شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می‌گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت می‌شوند. بدین ترتیب لایه‌های شیشه‌ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می‌گردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می‌دهند.

مبانی فيبر نوری:

فيبر نوری ، رشته ای از تارهای بسيار نازک شيشه ای بوده که قطر هر يک از تارها نظير قطر يک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فيبر نوری بمنظور ارسال سيگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. 

يک فيبر نوری از سه بخش متفاوت تشکيل شده است :

·       هسته (Core) : هسته نازک شيشه ای در مرکز فيبر که سيگنا ل های نوری در آن حرکت می نمايند.

·       روکش (Cladding) : بخش خارجی فيبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد.

·       بافر رويه (Buffer Coating):  روکش پلاستيکی که باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسيب پذير ، است .

صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر يک از کلاف های فيبر نوری توسط يک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند.

فيبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:

·       فيبرهای تک حالته (Single-Mode) : بمنظور ارسال يک سيگنال در هر فيبر استفاده می شود( نظير : تلفن )

·       فيبرهای چندحالته (Multi-Mode) : بمنظور ارسال چندين سيگنال در يک فيبر استفاده می شود( نظير : شبکه های کامپيوتری)

فيبرهای تک حالته دارای يک هسته کوچک ( تقريباً 9 ميکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال  نور ليزری مادون قرمز(InfraRed)( طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فيبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقريباً 5 / 62 ميکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طريق (Light Emitting Diode)LED(دیود ساطع کننده نور) می باشند.

ارسال نور در فيبر نوری:

فرض کنيد ، قصد داشته باشيم با استفاده از  يک چراغ قوه  يک راهروی بزرگ و مستقيم  را روشن نمائيم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسير مسفقيم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و يا پيچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته  و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتيکه راهروی فوق دارای خم و يا پيچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهيم کرد؟ در اين حالت می توان از يک آيينه در محل پيچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاويه مربوطه گردد.در صورتيکه راهروی فوق دارای پيچ های زيادی باشد ، چه کار بايست کرد؟ در چنين حالتی در تمام طول مسير ديوار راهروی مورد نظر ، می بايست از آيينه استفاده کرد. بدين ترتيب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با يک زاويه خاص)  از نقطه ای به نقطه ای ديگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسير راهرو را طی خواهد کرد). عمليات فوق مشابه آن چيزی است که در فيبر نوری انجام می گيرد.

نور، در کابل فيبر نوری از طريق  هسته (نظير  راهروی مثال ارائه شده ) و توسط جهش های پيوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه ديوارهای شيشه ای مثال ارائه شده )  حرکت می کند.( مجموع انعکاس  داخلی ) . با توجه به اينکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سيگنا ل های نوری بدليل عدم خلوص شيشه موجود ، ممکن است  دچار نوعی تضعيف در طول هسته گردند. ميزان تضعيف سيگنال نوری به درجه خلوص شيشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلاً موج با طول 850 نانومتر بين 60 تا 75 درصد در هر کيلومتر ، موج با طول 1300 نانومتر بين 50 تا 60 درصد در هر کيلومتر ، موج با طول 1550 نانومتر بيش از 50 درصد در هر کيلومتر)

سيستم رله فيبر نوری:

بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فيبر نوری در سيستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال خواهيم کرد که مربوط به يک فيلم سينمائی  و يا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است . در فيلم فوق دو ناوگان دريائی که بر روی سطح دريا در حال حرکت می باشند ، نياز به برقراری ارتباط با يکديگر در يک وضعيت کاملاً بحرانی و توفانی را دارند. يکی از ناوها قصد ارسال پيام برای ناو ديگر را دارد.کاپيتان ناو فوق پيامی برای يک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پيام دريافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نمايد. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از يک نورافکن اقدام به ارسال پيام برای ناو ديگر می نمايد. يک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نمايد. در ادامه ملوان فوق کدهای فوق را به يک زبان خاص ( مثلاً انگلیسی ) تبدیل و آنها را برای کاپيتان ناو ارسال می دارد.  فرض کنيد فاصله دو ناو فوق از يکديگر بسار زياد ( هزاران مايل ) بوده و بمنظور برقراری ارتباط بین آنها از يک سيستم مخابراتی مبتنی بر فيبر نوری استفاده گردد.

مزاياي فيبر نوري چيست؟

فيبر نوري در مقايسه با سيم‌هاي مسي داراي مزاياي زير است:

1- قيمت ارزانتر: هزينه فيبر نوري نسبت به سيمهاي مسي در مقياس‌هاي بالا كمتر است.

2- اندازه نازك‌تر: قطر فيبرهاي نوري به مراتب كمتر از سيم‌هاي مسي است.

3- ظرفيت بالا: پهناي باند فيبر نوري به منظور ارسال اطلاعات به مراتب بيشتر از سيم مسي است. لذا فيبر نوري توانايي انتقال داده‌هاي بيشتري را دارد.

4- تضعيف ناچيز: تضعيف سيگنال در فيبر نوري به مراتب كمتر از سيم مسي است.

5- عدم تداخل: برخلاف سيگنال‌هاي الكتريكي در يك سيم مسي، عبور سيگنال‌هاي نوري در يك فيبر تأثيري بر فيبر ديگر نخواهد داشت و تداخل الكترو مغناطيسي نخواهيم داشت.

6- مصرف برق پايين: با توجه به اين كه سيگنال‌ها در فيبر نوري كمتر تضعيف مي‌گردند، بنابراين مي‌توان از فرستنده‌هايي با ميزان برق مصرفي پائين نسبت به فرستنده‌هاي الكتريكي(كه از ولتاژ بالايي استفاده مي‌نمايند)، استفاده كرد.

7- اشتغال‌زا نبودن: با توجه به عدم وجود الكتريسته در فيبر نوري، امكان بروز آتش‌سوزي در اين خصوص وجود نخواهد داشت.

8- وزن سبك: وزن يك كابل فيبر نوري به مراتب كمتر از كابل مسي هم‌رده‌آن است و اين عامل در كاركردن، نصب و نگهداري فيبر بسيار مهم است.

9- انعطاف‌پذير بودن: با توجه به انعطاف‌پذيري فيبر نوري و قابليت ارسال و دريافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظير دوربين‌هاي ديجيتال با موارد كاربردي خاص مانند: عكس‌برداري پزشكي و لوله‌كشي و... استفاده مي‌گردد.

10- فاصله: از فيبر نوري مي‌توان در ارتباط شبكه‌هايي كه فاصله زيادي از هم دارند استفاده كرد(اتصال شبكه‌هاي محلي(LAN) به يكديگر). شايان ذكر است كه قبل از استفاده از كابل‌هاي فيبر نوري ارتباط بين LAN ها از طريق تلفن يا امواج راديويي برقرار مي‌شد و كابل‌هاي فلزي توانايي برقراري اين ارتباط را نداشتند.

11- پايداري: در كابل‌هاي فيبر نوري امكان نفوذ و ايجاد اختلال در انتقال داده‌ها كمتر است و از تأثيرگذاري انواع نويزهاي الكترومغناطيسي شامل نويزهاي راديويي و يا نويزهاي حاصل از نزديكي كابل‌ها بر روي داده‌هاي در حال انتقال جلوگيري مي‌كند.

بطوركلي تارهاي نوري از تداخل و ترويج با ساير كانالهاي ارتباطي، خواه نوري و خواه الكتريكي، به خوبي محافظت شده‌ مي‌باشد. يعني نسبت به تداخل فركانسهاي راديويي(RFI) و تداخل الكترومغناطيسي(EMI)( electromagnetic interference) عدم پذيرش عالي دارند.

12- سرعت: فيبر نوري توانايي در انتقال اطلاعات به مقدار زياد چه به شكل ديجيتالي‌و‌چه به شكل آنالوگ دارند.

13- ترويج نوري نياز به زمين مشترك بين فرستنده تاري وگيرنده را منتفي مي كند.

14-امكان تعمير فيبر (تار) نوري در حاليكه سيستم روشن است ،بدون آنكه احتمال اتصال كوتاه شدن مدارهاي الكتريكي در فرستنده ويا در گيرنده باشد، وجود دارد.

15- فيبرهاي نوري درجه‌اي از امنيت وپنهاني بودن را عرضه مي كند. چون تار ها انرژي تشعشع نمي‌كنند. براي يك مزاحم، آشكار سازي سيگنال ارسالي مشكل است.

 

نحوه دسته‌بندي كابل‌هاي فيبر نوري چگونه است؟

كابل‌ها براساس پارامترهاي زير دسته‌بندي مي‌شوند:

1- براساس(Nippon Electric Company)NEC ،UL ،Flame Retardancy

2- براساس نوع كابل

3-براساس‌نوع فيبر(1- تك‌حالته( Single Mode)، 2- چند حالته(Multi Mode )، 3- مختلط(Hybrid)

 4- براساس تركيب سيم و فيبر(Composite Cable‌)

5- براساس استفاده داخلي (Indoor‌) يا خارجي(‌Outdoor)

 

 

 

 

چگونگي عملكرد سيستم مخابرات فيبر نوري:

فيبرنوري يكي از محيط‌هاي انتقال داده با سرعت بالا است. امروزه از فيبر نوري در موارد متفاوتي نظير شبكه‌هاي تلفن شهري و بين‌شهري، شبكه‌هاي رايانه‌اي و اينترنت و براي انتقال اطلاعات در مسافت‌هاي طولاني استفاده مي‌شود.

نور، در كابل فيبر نوري از طريق هسته و توسط جهش‌هاي پيوسته با توجه به روكش حركت مي‌كند. با توجه به اينكه روكش، هيچ نوري از هسته جذب نمي‌كند نور مي‌تواند مسافت زيادي را طي كند. به هر حال مقداري از موج‌هاي نور به علت وجود ناخالصي موجود در فيبر ضعيف مي‌شوند. ميزان تضعيف نور به ميزان خلوص شيشه و طول موج نور ارسالي بستگي دارد.

 

مجموعه رله فيبر نوري از عناصر زير تشكيل شده ‌است:

1- فرستنده(Transmitter‌): مسئول توليد و رمزنگاري پيام‌هاي نوري است. فرستنده پيام‌هاي نوري را دريافت و دستگاه نوري را به منظور روشن و خاموش‌شدن در يك دنباله مناسب هدايت مي‌نمايد. فرستنده، از لحاظ فيزيكي در مجاورت فيبر نوري قرار داشته و ممكن است داراي يك لنز به منظور تمركز نور در فيبر باشد. ليزرها داراي توان به مراتب بيشتري نسبت به ديودهاي نوراني مي‌باشند. متداولترين طول موج پيام‌هاي نوري، 850 نانومتر، 1300نانومترو 1550 نانومتر است.

2- فيبر نوري(Optical Fiber‌): پيام‌هاي نور را در طول مسير هدايت مي‌كند.

3- تقويت‌كننده نوري( Optical Regenerator): پيام‌هاي نوري را در مسافت‌هاي طولاني تقويت مي‌كند. برخي از پيام‌ها در مواردي كه مسافت ارسال اطلاعات طولاني بوده و يا به هر دليلي، خلوص شيشه كم باشد، ضعيف شده و حتي از بين خواهند رفت. در چنين مواردي به منظور تقويت پيام‌هاي نوري ضعيف شده از يك يا چندين تقويت‌كننده نوري استفاده مي‌گردد. تقويت‌كننده نوري از فيبرهاي نوري متعدد به همراه يك روكش خاص( Doping) تشكيل مي‌گردد. بخش دوپينگ با استفاده از يك ليزر پمپ( تلمبه) مي‌گردد. زماني كه پيام تضعيف شده به روكش دوپينگي مي‌رسد، انرژي ماحصل از ليزر باعث مي‌گردد كه مولكول‌هاي دوپينگ‌ شده، به ليزر تبديل گردند. مولكول‌هاي دوپينگ‌ شده در ادامه باعث انعكاس يك پيام نوري جديد و قويتر با همان خصوصيات پيام ورودي تضعيف شده، خواهند بود.

4- دريافت‌كننده نوري(Optical Receiver): پيام‌هاي نوري را دريافت و رمزگشايي مي‌نمايد و سپس پيام‌هاي الكتريكي را براي ساير استفاده‌كنندگان(رايانه، تلفن و ...) ارسال مي‌نمايد.

دريافت‌كننده به منظور تشخيص نور از يك فتوسل(Photocell ) يا فتوديود(Photodiode) استفاده مي‌كند.

 

 

سيستم رله فيبر نوری از عناصر زير تشکيل شده است :

·       فرستنده : مسئول توليد و رمزنگاری سيگنال های نوری است .

·       فيبر نوری : مديريت سيگنال های نوری در يک مسافت را برعهده می گيرد.

·       بازياب نوری : بمنظور تقويت سيگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.

·       دريافت کننده نوری : سيگنا ل های نوری را دريافت و رمزگشائی می نمايد.

در ادامه به بررسی هر يک از عناصر فوق خواهيم پرداخت .

فرستنده :

وظيفه فرستنده،  مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پيام است .  فرستنده سيگنال های نوری را دريافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در يک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدايت می نمايد. فرستنده ، از لحاظ  فيزيکی در مجاورت فيبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای يک لنز بمنظور تمرکز نور در فيبر باشد. ليزرها دارای توان بمراتب بيشتری نسبت به LED می باشند. قيمت آنها نيز در مقايسه با LED بمراتب بيشتر است . متداولترين طول موج سيگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر است .

 

بازياب ( تقويت کننده ) نوری :

همانگونه که قبلاً اشاره گرديد ، برخی از سيگنال ها در موارديکه مسافت ارسال اطلاعات  طولانی بوده ( بيش از يک کيلومتر ) و يا از مواد خالص برای تهيه فيبر نوری ( شيشه ) استفاده نشده باشد ، تضعيف و از بين خواهند رفت . در چنين مواردی و بمنظور تقويت ( بالا بردن ) سيگنا ل های نوری تضعيف شده از يک يا چندين تقويت کننده نوری استفاده می گردد.  تقويت کننده نوری از فيبرهای نوری متعددبه همراه يک روکش خاص (doping) تشکيل می گردند. بخش دوپينگ با استفاده از يک ليزر پمپ می گردد . زمانيکه سيگنال تضعيف شده به روکش دوپينگی می رسد ، انرژی ماحصل از ليزر باعث می گردد که مولکول های دوپينگ شده،  به ليزر تبديل می گردند. مولکول های دوپينگ شده در ادامه باعث انعکاس يک سيگنال نوری جديد و قويتر با همان خصايص سيگنال ورودی تضعيف شده ، خواهند بود.( تقويت کننده ليزری)

دريافت کننده نوری :

وظیفه دریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دريافت کننده پيام است. دستگاه فوق سيگنال های ديجيتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سيگنا ل های الکتريکی را برای ساير استفاده کنندگان ( کامپيوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نمايد. دريافت کننده بمنظور تشخيص نور از يک "فتوسل"و يا "فتوديود"استفاده می کند.

مزايای  فيبر نوری:

فيبر نوری در مقايسه با سيم های  های مسی دارای مزايای زير است :

·       ارزانتر.:هزينه چندين کيلومتر کابل نوری نسبت به سيم های  مسی کمتر است .

·       نازک تر: قطر فيبرهای نوری بمراتب کمتر از سيم های  مسی است .

·       ظرفيت باند: پهنای باند فيبر نوری  بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب  بيشتر از سيم  مسی است .

·       تضعيف ناچيز: تضعيف سيگنال در فيبر نوری بمراتب کمتر از سيم  مسی است .

·       سيگنال های نوری : برخلاف سيگنال های الکتريکی در يک سيم مسی ، سيگنا ل ها ی نوری در يک فيبر تاثيری  بر فيبر ديگر نخواهند داشت .

·       مصرف برق پايين : با توجه به سيگنال ها در فيبر نوری کمتر ضعيف می گردند ، بنابراين می توان از فرستنده هائی با ميزان برق مصرفی پايين نسبت به فرستنده های الکتريکی که از ولتاژ بالائی استفاده می نمايند ، استفاده کرد.

·       سيگنال های ديجيتال : فيبرنور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات ديجيتالی است .

·       غير اشتعال زا : با توجه به عدم وجود الکتريسيته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت .

·       سبک وزن : وزن يک کابل فيبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقايسه)  است.

·       انعطاف پذير : با توجه به انعظاف پذيری فيبر نوری و قابليت ارسال و دريافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظير دوربين های ديجيتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد.

با توجه به مزايای فراوان فيبر نوری ، امروزه از اين نوع کابل ها در موارد متفاوتی  استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپيوتری و يا مخابرات ازراه دور در مقياس وسيعی از فيبر نوری استفاده می نمايند.

فیبرهای نوری دو نوعند :

1. فیبرهای نوری تک وجهی: این نوع از فیبرها، هسته های کوچکی دارند ( قطری در حدود  inch (4-) 10x 5/3  یا   9 میکرون ) و می‌توانند نور لیزر مادون قرمز ( با طول موج 1300 تا 1550 نانومتر ) را درون خود هدایت کنند.

2. فیبرهای نوری چند وجهی: این نوع از فیبرها هسته های بزرگتری دارند ( قطری در حدود  inch (3-) 10x 5/2 یا  5/62  میکرون ) و نور مادون قرمز گسیل شده از دیودهای نوری موسوم به LED ها را ( با طول موج 850 تا 1300 نانومتر ) درون خود هدایت می‌کنند.

برخی از فیبرهای نوری از پلاستیک ساخته می‌شوند. این فیبرها هسته بزرگی ( با قطر 0.04 inch یا یک میلیمتر ) دارند و نور مرئی قرمزی را که از LED ها گسیل می‌شود ( و طول موجی برابر با 650 نانومتر دارد ) هدایت می‌کنند.

یک فیبر نوری چگونه نور را هدایت می‌کند؟

فرض کنید می‌خواهید یک باریکه نور را بطور مستقیم و در امتداد یک corridor بتابانید. نور براحتی در خطوط راست سیر می‌کند و مشکلی ازین جهت نیست. حال اگر Corridor مستقیم نباشد و در طول خود خمیدگی داشته باشد چگونه نور را به انتهای آن می‌رسانید؟

برای این منظور می‌توانید از یک آینه استفاده کنید که در محل خمیدگی راهرو قرار می‌گیرد و نور را در جهت مناسب منحرف می‌کند. اگر راهرو خیلی پیچ در پیچ باشد و خمهای زیادی داشته باشد چه؟ می‌توانید دیوارها را با آینه بپوشانید و نور را به دام بیندازید بطوریکه در طول راهرو از یک گوشه به گوشه دیگر بپرد. این دقیقا همان چیزی است که در یک فیبرنوری اتفاق می افتد.

نور در یک کابل فیبرنوری، بر اساس قاعده ای موسوم به بازتابش داخلی، مرتباً بوسیله دیوارۀ آینه پوش لایه ای که هسته را فراگرفته، به این سو و آن سو پرش می‌کند و در طول هسته پیش می‌رود.

از آنجا که لایه آینه پوش اطراف هسته هیچ نوری را جذب نمی‌کند، موج نور می‌تواند فواصل طولانی را طی کند. به هر حال، برخی از سیگنال‌های نوری در حین حرکت در طول فیبر، ضعیف می‌شوند که علت عمده آن وجود برخی ناخالصی‌ها داخل شیشه است. میزان ضعیف شدن سیگنال به درجه خلوص شیشه بکار رفته در داخل فیبر و نیز طول موج نوری که درون فیبر سیر می‌کند بستگی دارد.

سیستم ارتباط بوسیله فیبرنوری:

برای پی بردن به اینکه فیبرهای نوری چگونه در سیستم های ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اجازه دهید نگاهی بیاندازیم به فیلم یا سندی که مربوط به جنگ جهانی دوم است. دو کشتی نیروی دریایی را درنظر بگیرید که از کنار یکدیگر عبور می‌کنند و لازم است باهم ارتباط برقرار کنند درحالی که امکان استفاده از رادیو وجود ندارد و یا دریا طوفانی است. کاپیتان یکی از کشتی ها پیامی را برای یک ملوان که روی عرشه است می‌فرستد. ملوان آن پیام را به کد مورس ترجمه می‌کند و از نورافکنی ویژه که یک پنجره کرکره جلو آن است برای ارسال پیام به کشتی مقابل استفاده می‌‌نماید. ملوانی که در کشتی مقابل است این پیام مورس را می‌گیرد، ترجمه می‌کند و به کاپیتان می‌دهد. (ملوان کشتی دوم عکس عملی را انجام می‌دهد که ملوان کشتی اول انجام داد.)

حالا فرض کنید این دو کشتی هر یک در گوشه ای از اقیانوسند و هزاران مایل فاصله دارند و در فاصله بین آنها یک سیستم ارتباطی فیبرنوری وجود دارد.

سیستم‌های ارتباط بوسیله فیبرنوری، شامل این قسمت هاست:

• فرستنده: سیگنال‌های نور را تولید می‌کند و به رمز در می‌آورد.

• فیبرنوری: سیگنال‌های نور را تا فواصل دور هدایت می‌کند.

• تقویت کننده نوری: ممکن است برای تقویت سیگنال‌های نوری لازم باشد. (برای ارسال سیگنال به فواصل خیلی دور)

• گیرنده نوری: سیگنال‌های نور را دریافت و رمزگشائی می‌نماید.

 

 

فرستنده:

نقش فرستنده شبیه ملوانی است که روی عرشه کشتی فرستنده پیام ایستاده و پیام را ارسال می‌کند. فرستنده ابزار تولید نور را در فواصل زمانی مناسب خاموش یا روشن می‌کند.

فرستنده درعمل به فیبر نوری متصل می‌شود و حتی ممکن است دارای لنزی برای متمرکز کردن نور به داخل فیبر هم باشد. قدرت اشعه لیزر بیش از LED‌ هاست اما با کم و زیاد شدن دما شدت نورشان تغییر می‌کند و گرانتر هم هستند. متداول‌ترین طول موج‌هایی که استفاده می‌شود عبارتند از: 850 نانومتر، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر. (مادون قرمز و طول موج‌های نامرئی طیف).

 

تقویت کننده نوری:

همانطور که قبلا هم به آن اشاره شد، نور حین عبور از فیبر ضعیف می‌شود. (مخصوصاً در فواصل طولانی بیش از نیم مایل یا حدود یک کیلومتر مثلا در کابل‌های زیر دریا) بنابرین یک یا بیش از یک تقویت کننده نوری در طول کابل بسته می‌شوند تا نور ضعیف شده را تقویت کنند.

یک تقویت کننده نوری دارای فیبرهای نوری با پوشش ویژه ای است. نور ضعیف شده پس از ورود به این تقویت کننده تحت تاثیر این پوشش خاص و نیز نور لیزری که به این پوشش تابیده می‌شود تقویت می‌شود. مولکول‌های موجود در این پوشش ویژه با تابش لیزر به آنها، سیگنال نوری جدید و قوی تولید می‌کنند که مشخصات آن مشابه نور ورودی به تقویت کننده است. درواقع تقویت کننده نوری یک  Amplifier لیزری برای نور ورودی به آن است.

گیرنده نوری:

گیرنده نوری مشابه ملوانی که روی عرشه کشتی گیرنده پیام بود عمل می‌کند. این گیرنده سیگنال‌های نوری ورودی را می‌گیرد، رمزگشائی می‌کند و سیگنال‌های الکتریکی مناسب را برای ارسال به کامپیوتر، تلویزیون یا تلفن کاربر تولید و به آنها ارسال می نماید. این گیرنده برای دریافت و آشکارسازی نور ورودی از فتوسل یا فتودیود استفاده می‌کند.

چرا فیبر نوری باعث بوجود آمدن انقلابی در ارتباطات شده است؟
فیبر نوری در مقایسه با سیمهای فلزی مرسوم (سیمهای مسی)، دارای این مزایا است:

ارزان تر بودن : فیبر نوری بطول چندین مایل از سیم مسی با همین طول ارزانتر است. این قیمت مناسب باعث میشود که بتوانید تلویزیون کابلی یا اینترنت را هر جایی در اختیار داشته باشید و در پول شما هم صرفه جویی میشود.
نازکتر بودن : فیبرنوری با ضخامتی کمتر از ضخامت سیم مسی تولید میشود و این مزیت بزرگی است.
ظرفیت انتقال بالاتر : از آنجا که فیبرنوری نازکتر از سیمهای مسی است، بنابراین در کابلی با قطر معلوم تعداد فیبرنوری بیشتری جا میگیرد تا سیم مسی. پس این امکان فراهم میشود که از کابلی با قطر مشابه تعداد خطوط تلفن بیشتر یا تعداد کانال های تلویزیونی بیشتری عبور داده شود.
تضعیف کمتر سیگنال :سیگنال عبوری از فیبرنوری نسبت به سیگنال عبوری از سیم مسی کمتر ضعیف میشود.
سیگنال های نوری : برخلاف سیگنالهای الکتریکی در سیمهای مسی که با سیگنالهای عبوری از کابلهای نزدیک تداخل میکنند، سیگنالهای نوری در فیبرنوری حتی با سیگنالهای عبوری از فیبری که در همان کابل است هم تداخل نمیکند. بنابراین صدا در مکالمات تلفنی واضح تر منتقل میشود و کانال های تلویزیونی هم بهتر دریافت میشوند.
کم مصرف بودن : ازآنجا که سیگنالها در فیبرنوری کمتر ضعیف میشوند، بنابراین فرستنده های کم مصرف تری نسبت به فرستنده های با ولتاژ بالا در سیمهای مسی نیاز است. این مزیت باز هم باعث صرفه جویی در هزینه ها میشود.
سیگنالهای دیجیتال : بهترین و اصلی ترین کاربرد فیبر نوری انتقال اطلاعات دیجیتال است که بخصوص برای شبکه های کامپیوتری مفید است.
اشتعال ناپذیری : چون هیچ الکتریسیته ای از فیبرنوری عبور نمیکند، خطر اشتعال هم وجود ندارد.
سبک بودن : فیبرنوری درمقایسه با سیم مسی وزن کمتری دارد و فضای کمتری را میگیرد.
انعطاف پذیری : ازانجا که فیبرهای نوری بسیار انعطاف پذیرند و میتوانند نور را ارسال و دریافت کنند.

 در بسیاری از دوربین های انعطاف پذیر و تاشو در اهداف زیر کاربرد دارند:

 عکسبرداری پزشکی : در bronchoscope ( لوله ای نازک برای عکسبرداری از نایژه ها )، در endoscope ( برای تصویربرداری از اعضای توخالی بدن مثل معده و مثانه )،  در laparoscope ( ابزاری پزشکی برای بررسی معده و برخی جراحی های کوچک ) کاربرد دارد.
 تصویربرداری ماشینی : برای چک کردن جوشهایی که در لوله ها و موتورها بصورت ماشینی اجرا میشود. ( مثلا در هواپیماها، راکتها، شاتلهای فضایی و ماشینها )
 لوله کشی : برای بررسی مجاری فاضلاب

بخاطر وجود این مزایاست که شما فیبرنوری را در بسیاری از صنایع، در ارتباطات برجسته امروزی و شبکه های کامپیوتری میبینید. مثلا اگر از آمریکا به اروپا تلفن بزنید (یا برعکس)، و این ارتباط از طریق یک ماهواره مخابراتی انجام شود، اغلب میشنوید که صدا دچار تکرار و انعکاس میشود. ولی باوجود فیبرنوری ارتباط شما مستقیم و بدون پژواک است.

 

 

فیبرنوری چگونه ساخته میشود؟

فیبرنوری از شیشه شفاف بسیار خالص ساخته میشود. اگر شیشه پنجره را بعنوان محیطی شفاف که نور را از خود عبور میدهد در نظر بگیریم، بدلیل وجود ناخالصیها در شیشه، نور بطور کامل و بدون تغییر عبور نمیکند. بهرحال شیشه ای که در ساخت فیبرنوری بکار میرود، نسبت به شیشه بکار رفته برای پنجره ناخالصیهای بسیار کمتری دارد. توصیف یک شرکت تولید کننده فیبرنوری از شیشه ای که برای ساخت آن بکار میرود به اینصورت است، اگر روی سطح اقیانوسی از شیشه بکار رفته در ساخت فیبرنوری بایستید، میتوانید عمق چندین مایلی آنرا بوضوح ببینید.

برای ساخت فیبرنوری بایستی مراحل زیر طی شود:

1.ساخت یک استوانه شیشه ای از پیش تعین شده
2.کشیدن فیبر از استوانه آماده شده
3.آزمایش فیبرهای تولید شده
4.ساخت استوانه شیشه ای

شیشه مورد استفاده برای ساخت استوانه طی روندی موسوم به MCVD یا رسوب سازی تعدیل شده شیمیایی با بخار تولید میشود.

در روش MCVD اکسیژن از میان محلول کلراید سیلیکون (SiCl۴)، کلراید ژرمانیوم (GeCl۴) و دیگر مواد شیمیایی میجوشد .
این مخلوط بسیار دقیق و حساب شده، ویژگیهای Physical و Optical گوناگونی دارد. ( ازجمله ضریب شکست، ضریب انبساط، نقطه ذوب و … )

فرآیند MCVD برای ساخت استوانه:

سپس بخارهای گاز بوسیکه یک ماشین مخصوص با حرکات دورانی بداخل یک لوله سیلیس مصنوعی یا لوله کوارتز هدایت میشود که به این عمل آبکاری گویند. در حین چرخش ماشین، یک مشعل در بیرون لوله به بالا و پایین حرکت میکند. حرارت بسیار زیاد ناشی از مشعل، باعث میشود دو چیز اتفاق بیفتد:

Œسیلیکون و ژرمانیوم با اکسیژن واکنش میدهند، دی اکسید سیلیکون (SiO۲) و دی اکسید ژرمانیوم (GeO۲) حاصل میشود.
دی اکسید سیلیکون و دی اکسید ژرمانیوم روی سطح داخلی لوله رسوب میکنند، باهم آمیخته میشوند تا شیشه شکل بگیرد.

ماشین مورد استفاده برای ساخت استوانه:

ماشین مخصوص بطور مستمر میچرخد تا استوانه ای استوار و اندود شده ساخته شود. خلوص شیشه با استفاده از قطعات پلاستیکی که در برابر خوردگی مقاوم است و در سیستم تزریق گاز بکار رفته و نیز با کنترل دقیق جریان گاز و ترکیب آن حفظ میشود. روند ساخت این استوانه کاملاً خودکار است و چندین ساعت بطول می انجامد. بعد از اینکه استوانه ساخته شده خنک شد، تست کنترل کیفیت روی آن انجام میشود.

کشیدن فیبر از استوانه آماده شده:

بعد از اینکه استوانه شیشه ای کنترل کیفی شد، روی دستگاهی بنام برج فیبر کشی سوار میشود.
استوانه شیشه ای در یک کوره گرافیتی داغ میشود ( ٣٤٥٢ تا ٣٩٩٢ درجه فارنهایت یا ١٩٠٠ تا ٢٢٠٠ درجه سانتیگراد ) تا حدی که یک گلوله گداخته شده از نوک آن، تحت تاثیر نیروی جاذبه سقوط میکند. گلوله شیشه ای مذاب در حین سقوط خنک میشود و یک رشته شیشه ای را بوجود می آورد.

نمایی از یک برج فیبر کشی:

متصدی دستگاه این رشته را در داخل دیگر قسمتهای برج از جمله تعدادی فنجانک اندود کننده و نیز کوره ماوراء بنفش نخ کشی میکند تا در نهایت به قرقره پایین دستگاه برسد.

قرقره مکانیکی فیبر را به آرامی از استوانه داغ شده میکشد. یک ریزسنج لیزری بدقت این مرحله را کنترل میکند و قطر فیبر را اندازه میگیرد. اطلاعات بدست آمده از ریزسنج به سیستم خودکار قرقره مکانیکی ارسال میشود. فیبرها با سرعت ٣٣ تا ٦٦ فوت بر ثانیه ( ١٠ تا ٢٠ متر بر ثانیه ) از استوانه داغ کشیده میشوند و محصول نهایی روی قرقره پیچیده میشود. معمولا در نهایت بیش از ٤/١ مایل ( ٢/٢ کیلومتر ) فیبرنوری روی قرقره جمع نمیشود.

موضوع برخی آزمایشها که روی فیبرنوری تولید شده انجام میشود عبارتند از:

*آزمایش یک قرقره فیبر نوری:

مقاومت کششی : فیبر باید بتواند نیروی کشش معادل ٠٠٠/١٠٠ پوند بر اینچ مربع یا بیشتر را تحمل کند.
*آزمایش منحنی ضریب شکست:
بررسی فیبر از لحاظ ابعاد هندسی ازجمله کنترل یکنواختی قطر هسته و یکنواختی ضخامت لایه روکش
*آزمایش میزان تضعیف امواج در فیبرنوری :

 در این آزمایش مشخص میشود که سیگنالهای نوری در طول موجهای مختلف چه مقدار انرژی خود را از حین عبور از فیبر دست میدهند.
*ظرفیت انتقال اطلاعات (پهنای باند) : تعداد سیگنالهایی که در هر لحظه میتواند بوسیله فیبر منتقل شود.
*طیف رنگی : انتشار طول موجهای مختلف نور در هسته فیبر که در بحث پهنای باند حایز اهمیت است.
*دمای عملیاتی : دامنه تغییرات رطوبت، تاثیر دما در تضعیف سیگنال عبوری

*توانایی هدایت نور در زیر آب : حایز اهمیت برای کابلهایی که در زیر دریا استفاده میشود.

وقتی فیبر مراحل آزمایش را طی کرد، به شرکتهای فعال در زمینه تلفن، کابل و شبکه فروخته میشود. در حال حاضر بسیاری از شرکتها سیستمهای نوین مبتنی بر فیبرنوری را جایگزین سیستمهای قدیمی مبتنی بر سیم مسی کرده اند تا سرعت، ظرفیت و وضوح بیشتری حاصل شود.

فیزیک بازتابش کلی:

وقتی نور از یک محیط با ضریب شکست₁ m وارد محیط دوم با ضریب شکست کوچکتری مثل ₂m میشود، زاویه ای که در محیط اول با خط عمود فرضی بر سطح جدا کننده دو محیط داشت، در محیط دوم تغییر میکند. همچنان که زاویه پرتو در محیط اول، نسبت به خط عمود فرضی بزرگتر میشود، نور شکسته شده در محیط دوم هم از خط فرضی دورتر میشود. (زاویه پرتو در محیط دوم هم نسبت به خط فرضی بزرگتر میشود)
در یک زاویه خاص (زاویه بحرانی) نور شکسته شده به محیط دوم وارد نمیشود و در عوض در امتداد خط جداکننده دو محیط حرکت میکند.
Sin [critical angle ] = n₂ / n₁ که n₁ و ₂n ضرایب شکست اند بطوریکه n₁ < n₂ . اگر زاویه پرتو محیط اول نسبت به خط عمود فرضی، از زاویه بحرانی بزرگتر باشد، در این حالت پرتو شکسته شده بطور کامل بداخل همان محیط اول منعکس میشود ( پدیده بازتابش داخلی کلی ). حتی اگر محیط دوم شفاف باشد و بتواند نور را عبور دهد.

در فیزیک زاویه بحرانی نسبت به خط عمود فرضی تعریف میشود. در فیبرنوری، زاویه بحرانی نسبت به محوری موازی با فیبر که در مرکز آن امتداد دارد توصیف میشود. بنابراین

( زاویه بحرانی فیزیکی – ٩٠ درجه ) = زاویه بحرانی در فیبرنوری

پدیده بازتابش کلی نور در یک فیبرنوری:

در یک فیبرنوری نور در هسته (با ضریب شکست بزرگتر، m₁) سیر میکند و مرتباً با برخورد به لایه روکش (با ضریب شکست کوچکتر، ₂m) شکسته میشود چون زاویه نور همیشه از زاویه بحرانی بزرگتر است. در انعکاس نور از سطح روکش، مقدار زاویه انحنای فیبر تاثیر ندارد حتی اگر فیبرنوری یک دایره کامل ساخته باشد!

ازانجا که لایه روکش هیچ نوری از هسته جذب نمیکند، موج نور میتواند مسافتهای طولانی را طی کند. ولی بهرحال برخی سیگنالهای نوری در حین عبور از فیبر ضعیف میشوند که دلیل عمده آن ناخالصیهای موجود در شیشه است.

میزان تضعیف سیگنال به درجه خلوص شیشه و طول موج نور عبوری از فیبر بستگی دارد ( مثلا نور با طول موج ٨٥٠ نانومتر در هر یک کیلومتر ٦٠ تا ٧٥ درصد ضعیف میشود. نور با طول موج ١٣٠٠ نانومتر ٥٠ تا ٦٠ درصد در هر یک کیلومتر و نور با طول موج ١٥٥٠ نانومتر بیش از ٥٠ درصد در هر کیلومتر تضعیف میشود. ) برخی از انواع فیبرنوری کارایی بهتری دارند و سیگنال نور در آنها کمتر انرژی خود را از دست میدهد ، کمتر از ١٠ درصد در هر یک کیلومتر برای طول موج ١٥٥٠ نانومتر.

اتصالات شبکه فیبر نوری

 Patch Panelفیبر نوری:

محفظه ای است قابل نصب در رک که اتصالات فیبر نوری را نگهداری می کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 پچ کورد فیبر نوری:

 کانکتورهای فیبر نوری:
کانکتور فیبر نوری بر روی فیبر نوری توسط ابزارهای خاص نصب می شود و امکان انتقال داده را به ما می دهد . برخی از انواع این کانکتورها عبارتند از MT – Rj و LC و SC و ST  که به دو گروه مالتی مود و سینگل مود نیز تقسیم می شوند.

 

         

آداپتور فیبر نوری:
آداپتور فیبر نوری واسط بین فیبر نوری که کانکتور بر روی آن نصب شده و پچ کورد فیبر نوری می باشد . این آداپتور عموماً داخل Patch Panel مخصوص فیبر قرار می گیرد . و انواع مختلف آن متناسب با نوع کانکتور بصورت 2 پورت Duplex یا تک پورت Simplex وجود دارد .

   

 

 

کیف ابزار فیبر نوری:
کیف ابزار فیبر نوری مخصوص نصب کانکتورهای فیبر است . 

   

 

 

 

 

فیوژن:
دستگاه فیوژن برای اتصال فیبرنوری بکارمی رود.

 

 

 

 

استفاده از فیبرنوری چه مزایایی دارد؟ آیا با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است؟

اولین مزیتی که فیبرنوری دارد این است که از تمام محیط‌های انتقالی که وجود دارد چه Wirelessو Wire، و چه هدایت شده و غیرهدایت شده پهنای باند بیشتری به ما می‌دهد یعنی در حقیقت می‌تواند اطلاعات بیشتری ارسال کند. ارتباطات ماهواره‌ای تنها فناوری است که می‌تواند با فیبرنوری در زمینه انتقال داده‌ها رقابت کند. ولی چون فرکانس لیزری که استفاده می‌شود از فرکانسی که در امواج ماهواره‌ای استفاده می‌شود بیشتر است بنابراین داده‌های بیشتری از طریق فیبرنوری انتقال داده می‌شود.استفاده از فیبرنوری یک روش نسبتا ایمن برای انتقال داده است زیرا برعکس کابل‌های مسی که دیتا را به صورت سیگنال‌های الکترونیکی حمل می‌کنند فیبرنوری در مقابل سرقت اطلاعات آسیب‌پذیر نیست. یعنی کابل فیبرنوری را نمی‌توان قطع کرده و اطلاعات را به سرقت برد.

مسئله دیگر ارزان قیمت بودن آن است به ویژه در مقایسه با ارتباطات از طریق ماهواره. یکی دیگر از مزایای فیبرنوری در مقایسه با کابل‌های سیمی و Coaxialسبک بودن و راحتی تعبیه آن بین دو نقطه است. نکته بعدی این است که سیستم‌های کابلی در طول انتقال نیاز به تکرارکننده یاRepeater زیادتری برای تقویت امواج دارند درحالی که برای یک سیستم کابل نوری به علت افت بسیار کمی که دارد تعداد تکرارکننده کمتری استفاده می‌شود باید گفت هرچه فیبر خالص‌تر و دارای طول موج بیشتری باشد پورت‌های نور کمتری جذب و تضعیف سیگنال کمتر می‌شود و در نتیجه نیاز به تکرارکننده که یک سیگنال را دریافت کرده و قبل از ارسال به قطعه بعدی فیبر، آن را تقویت می‌کند کاهش می‌یابد و همین باعث می‌شود قیمت تمام شده سیستم پایین بیاید.

از طرف دیگر فیبرهای نوری از عوامل طبیعی کمتر تاثیر می‌پذیرند. بدین صورت که میدان‌های مغناطیسی و یا الکتریکی شدید بر آن هیچ تاثیری نمی‌گذارد و خطر تداخل امواج پیش نمی‌آید به همین دلیل می‌توان آنها را برخلاف کابل مسی از کنار کابل‌های فشار قوی یا ژنراتورهای برق عبور داد. همچنین خواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گسترده‌تری استفاده شود.
آیا استفاده از فیبرنوری معایبی هم دارد؟

برای این که دیگر در فیبرنوری با سیگنال الکتریکی سروکار نداریم باید از ادواتی مثل تقویت‌کننده‌ها و آشکارسازهای نوری استفاده کنیم که تا حدودی گران است. از سوی دیگر از فیبرنوری فقط می‌توان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌های نوری استفاده کرد و نمی‌توان برای انتقال الکتریسیته استفاده کرد.
اتصال فیبرنوری به یکدیگر بسیار مشکل و وقت‌گیر و نیاز به یک کادر فنی سطح بالا دارد یکی از ایرادهای مهمی که به فیبرنوری وارد می‌شود این است که به راحتی کابل‌ها را نمی‌توان پیچ و خم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر کرده و باعث می‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف دیگر آنها را نمی‌توان به راحتی قطع کرد و برای قطع آنها نیاز به تخصص ویژه‌ای است چون در غیر این صورت زاویه شکست عوض می‌شود.

استفاده از فیبرنوری چه تاثیری در گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات دارد؟

امروزه با توجه به سرعت تولید علم و دانش نیاز به افزایش سرعت تبادل آنها بیشتر شده است. دنیا به سمتی می‌رود که از ابزاری استفاده کند که با ارائه پهنای باند بیشتر همزمان تعداد بیشتری به راحتی و با سرعت زیاد اطلاعات را در اختیار داشته باشند یا همزمان بتوانند به راحتی با موبایل یا تلفن صحبت کنند و به اینترنت وصل شوند و فیبرنوری یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند این امکان را فراهم کند.
بکارگیری فیبرنوری برای انتقال اطلاعات از سال 1966 شکل گرفت ولی تا سال 1976 عملاً در انتقال داده قابل استفاده نبود ولی اکنون شرکت‌های تلویزیون کابلی و شرکت‌های چند ملیتی جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالی در سراسر جهان و... از فیبرنوری استفاده می‌کنند. اکنون در ایران با توجه به زیاد شدن کاربران اینترنت، استفاده کنندگان از تلفن ثابت و موبایل و مهم‌تر از همه به خاطر این که ایران در مسیر شاهراه اطلاعات بین اروپا و چین قراردارد ضرورت استفاده از شبکه فیبرنوری حس شده و بهره‌برداری از آن اجرایی می‌شود. البته باید توجه داشت استفاده از فیبرنوری به موازات استفاده از بقیه سیستم‌های انتقال اطلاعات صورت می‌گیرد.

فیبرنوری چه کاربردهای دیگری دارد؟

استفاده از حسگرهای فیبرنوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت و جابجایی آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس بهره گرفته می‌شود. یکی دیگر از کاربردها فیبرنوری در صنایع دفاعی و نظامی است که از آن جمله می‌توان به برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها و ارتباط زیردریایی‌ها اشاره کرد. فیبرنوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد از جمله درDesimetry غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری خون و مایعات بدن.

ظرفیت و سرعت زیاد و ایمنی اطلاعات از دلایل اصلی استفاده از شبکه فیبرنوری است .فیبرنوری در اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی، صنایع دفاعی و نظامی و پزشکی به کار گرفته می‌شودشبکه ملی فیبر نوری با افتتاح شبکه ملی فیبر نوری کشور به طول 57 هزار کیلومتر، همه شهرها و مراکز استان‌ها و نقاط مرزی کشور از شبکه زیرساختی لازم با کیفیت بالا برخوردار می‌شوند. این شبکه قرار است به شبکه فیبر نوری کشورهای همسایه نیز متصل شود.

 

 

مزایای فیبرنوری در مقایسه با كابل مسی:

فیبرنوری سبك تر و ارزانتر از كابل مسی است و حجم كمتری را اشغال می كند. ظرفیت انتقال فیبرنوری چندین هزار برابر كابل مسی است، بطوریكه در كشور ژاپن، یك تار فیبرنوری نه هزار و 500 ارتباط و درایران می تواند حدود چهار هزار ارتباط تلفنی را برقرار كند.

فیبرنوری فاقد اثرات نویز محیطی است و طول عمرش هم بیشتر است، همچنین در انتقال اطلاعات تلفات كمتری دارد.

  در مخابرات: برای انتقال پیام های مخابراتی با سرعت و ظرفیت بالا در ارتباط بین مراكز تلفن شهری و انتقال اطلاعات شبكه رایانه ای و همچنین برای برقرای ارتباط تلویزیونی به صورت CABLE-TV

-   در پزشكی: برای اندوسكوپی و جراحی لیزری

-   درصنعت: برای انتقال نور لیزر به منظور برش دقیق فلزات، شبكه بندی رایانه های صنعتی

-   در احساسگرها ( SENSORS ): به منظور اندازه گیری فشار جریان برق، حرارت، پلاریزاسیون، شتاب و چرخش

-    در امور نظامی برای هدایت موشكهای محل یاب و ...

فیبر نوری در ارتباطات کشور چه نقشی دارد:

برقراری ارتباطات با کشورهای همسایه به عنوان یکی از طرح ‏های جامع سازمان ارتباطات زیرساخت، مطرح است.
کشور ما در حال حاضر از طریق فیبر نوری با کشورهایی چون ترکیه، امارات و ترکمنستان ارتباط دارد و فیبرنوری کشور پاکستان نیز در آستانه افتتاح قرار گرفته است و طبق طرح جامع ارتباط با بین الملل تا پایان برنامه چهارم توسعه به کلیه کشورهای همسایه هم چون عراق، آذربایجان، افغانستان و نخجوان از طریق فیبر نوری متصل خواهد شد.
● تاریخچه :
استفاده از نور به عنوان وسیله ای برای ارتباط ، پدیده جدیدی نیست؛ بشراولیه از نور برای ارسال پیام استفاده می کرد و با فرستادن علائم به صورت دود که خود نوعی ارتباط نوری بود مقاصد خاصی رابه دیگران ابراز می کرد.
تا مدتها دود تنها وسیله ارتباطی میان افراد قبایل دور از هم به شمار می رفت، اما بشر پس از مدتی دریافت که از نور می توان برای فرستادن پیام و رمز از طریق فانوسهای دریائی نیز بهره بگیرد. تجربیات اولیه و ا بتدیی بشر در قرودن بعد به صورت پیشرفته تری بکار گرفته شد.
برای برقراری ارتباط و انتقال پیام وجود فرستنده و گیرنده و محیط انتشار ضروری است. در سیستمهای مخابراتی کابل به عنوان یکی از محیطهای انتشار و انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده به کار می رود.
بشر از مدت ها پیش فکر استفاده از کابلهای دیگر به جای کابل فلزی را در سر می پروراند و برای جایگزینی سیستم کم هزینه اما دارای کیفیت بهتر و کاربرد بیشتر شیشه و نور را برای ارسال اطلاعات ، راه حل منطقی و مناسبی یافت و در نهایت الیاف نوری را مناسب تر از کابل های فلزی تشخیص داد.
اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گردوخاک، دود، برف ، باران ، مه و ... انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت.
بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح شد؛ نور در داخل این کانال ها به وسیه آینه ها و عدسی ها هدایت می شد ، اما از آنجا که تنظیم این آینه ها و عدسی ها کار بسیار مشکلی بود این کارها هم غیر عملی تشخیص داده شد و مطرود ماند.
کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را به عنوان محیط انتشار مطرح کردند؛ آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود.
این دو محقق انگلیسی ، کاهش انرژی را تا آنجا می پذیرفتند که کمتر از (db)۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکائی ( کورنینگ گلس ) به این هدف دست یافت. در اوایل سال ۱۹۶۰ میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فیبرنوری ممکن شد؛ به نحوی که طرح یک منبع نوری تعدیل شده که بتواند اطلاعات را انتقال دهد ارائه شد. در سال ۱۹۶۶ میلادی، دانشمندان در این نظریه که نور در الیاف شیشه ای هدایت می شود، پیشرفت کردند که حاصل آن از کابل های معمولی بسیار سودمندتر بود؛ چرا که فیبرنوری بسیار سبکتر و ارزانتر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقالی تا چندین هزار برابر کابل مسی دارد.
توسعه فناوری فیبرنوری از سال ۱۹۸۰ میلادی به بعد باعث شد که همواره مخابرات نوری به عنوان یک انتخاب مناسب مطرح باشد. تا سال ۱۹۸۵ میلادی در دنیا نزدیک به ۲ میلیون کیلومتر کابل نوری نصب شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است.
● فیبر نوری در ایران :
اولین فیبرنوری بین شهری به طول ۵۴ کیلومتر بین تهران و کرج در سال ۱۳۶۸ اجرا شد و در ادامه آن طرح فیبرنوری چهار مسیر با طول ۵۱۶ کیلومتر در مسیرهای تهران - ساوه ، تهران - گرمسار- تهران - قزوین و ارتباط بین ساختمان میدان امام خمینی و مجتمع مخابراتی انقلاب اسلامی به اجرا گذاشته شد.
بخشی از شبکه اصلی فیبرنوری بالغ بر ۲ هزار کیلومتر مربوط به پروژه فیبرنوری بین المللی TAE است که با نصب و راه اندازی این پروژه ، آسیا و اروپا از طیق کابل نوری به یکدیگر متصل شده اند و ایران در این مسیر یکی از مهمترین مراکز ترانزیت مخابراتی است.
دراینجا می توان به نصب و راه اندازی پروژه فیبرنوری TAE داخل کشور از باجگیران تا مرز بزرگان و نصب و راه اندازی پروژه رادیوئی TAE و سیستم پشتیبان فیبرنوری در ترکمنستان اشاره کرد.
فناوری مورد استفاده برای سیستم های انتقال SDH است که ظرفیت آن برای تجهیزات رادیوئی ۱۵۵ مگابیت در ثانیه و برای تجهیزات فیبرنوری ۶۲۲/۲ مگابیت در ثانیه است.
شرکت کابلسازی شهید قندی از سال ۱۳۶۸ در راستای خودکفائی صنعتی تولید کابل فیبرنوری را با ظرفیت ۴۰ هزار کیلومتر در سال آغاز کرد.
● مهمترین پروژه های فیبرنوری ایران :
مهمترین پروژه های فیبرنوری در کشور اعم از ارتباطات بین الملل و داخل کشور در ادامه آمده است:
(۱ پروژه TAE یک شبکه مخابراتی فیبرنوری میان کشورهای اروپائی و آسیائی است که طراحی و اجرا شده است و از شانگهای چین شروع و در فرانکفورت آلمان خاتمه می یابد.
این پروژه علاوه بر تامین ارتباط مخابرات داخل کشورهای عضو ، ارتباط بین المللی کشورهای عضو را نیز برقرار می کند. مسیر اصلی که پروژه در ایران طی کرده است ۲هزار و ۱۳۰ کیلومتر است که ورودی آن از مرز بازرگان در آذربایجان غربی و خروجی آن باجگیران در استان خراسان قرار گرفته است و از شهرهای تبریز ، زنجان ،قزوین ، تهران ،سمنان ، شاهرود ، سبزوار و قوچان نیز می گذرد.
۲)پروژه جاسک – فجیره در سال ۱۳۷۰ به طول ۱۶۰ کیلومتر فیبرنوری بین جاسک و فجیره در کشور امارات مورد بهره برداری قرار گرفت و باعث سهولت در امر ارتباطات بین المللی بین ایران و کشورهای حوزه خلیج فارس شد.
3)پروژه فیبرنوری برنامه پنج ساله اول ، دوم و سوم
شبکه فیبرنوری به عنوان زیرساخت اصلی شبکه انتقال کشور در نظر گرفته شد و به دنبال آن، برنامه پروژه های فیبرنوری در قالب خطوط اصلی ، بین الملل ، خطوط فرعی و بین مراکز تنظیم شد؛ به طوریکه طی سالهای برنامه پنج ساله اول حدود ۱۵۷۷ کیلومتر فیبرنوری ( خطوط اصلی ، خطوط بین الملل و بین مراکز شهری) و دربرنامه پنج ساله دوم حدود ۷هزار و۳۵۱ کیلومتر (خطوط اصلی و بین مراکز شهری) نصب و راه اندازی شده است. همچنین در برنامه پنج ساله سوم(۸۳-۷۹ ) نصب و راه اندازی ۱۷۱۳۲ کیلومتر فیبرنوری پیش بینی شده بود که تا پایان برنامه سوم بیش از ۱۶کیلومتر آن آماده بهره برداری شد.
● سوتیترها:
▪ پروژه های فیبرنوری بین شهری برنامه اول :
اولین پروژه فیبرنوری با اجرای ۷۰۰ کیلومتر کابل بین چندین مسیر با هزینه ای معادل ۴۰ میلیارد ریال اجرا گردید.سال اجرای پروژه ۱۳۶۹تا۱۳۷۳.
▪ پروژه های فیبرنوری بین شهری برنامه دوم :

این پروژه با اجرای ۱۱۵۰۰ کیلومتر بین شهرهای کشور با هزینه ای معادل ۶۵۶ میلیارد ریال اجرا گردید. سال اجرای پروژه ۱۳۷۳ تا ۱۳۷۸.
▪ پروژه های فیبرنوری بین شهری برنامه سوم :
این پروژه با اجرای ۱۷۸۵۰ کیلومتر بین شهرهای کشور با هزینه ای معادل ۱۰۳۵ میلیارد ریال اجرا گردید.سال اجرای پروژه ۱۳۷۹ تا ۱۳۸۳ .
● تجهیزات سیستمهای انتقال بین شهری برنامه اول:
این تجهیزات از نوع سیستمهای دیجیتال غیرهمزمان با هزینه ای معادل ۳۳ میلیون دلار برای سالهای ۱۳۶۹ تا ۱۳۷۳ اجرا گردید.
▪ تجهیزات سیستمهای انتقال بین شهری برنامه دوم :
این تجهیزات از نوع سیستمهای انتقال همزمان با هزینه ا ی معادل ۷۲ میلیون دلار برای سالهای ۱۳۷۴ تا ۱۳۷۸ اجرا گردید.
▪ تجهیزات سیستمهای انتقال بین شهری برنامه سوم :
این تجهیزات از نوع سیستمهای دیجیتال همزمان با هزینه ای معادل ۵۴ میلیون دلار برای سالهای ۱۳۷۹ تا ۱۳۸۳ اجرا گردید.
● اهداف و ویژگیهای پروژه:
- بکارگیری یک مدیریت شبکه متمرکز برای کل پروژه بمنظور امکان تسهیلات لازم در امر نگهدار شبکه
- استفاده از یک منبع در تهران و ۹ سیستم در مراکز و مرکز زاهدان بمنظور همزمان نمودن کل شبکه در پروژه مذکور
- امکان افزایش تعداد طول موج بکار گرفته شده تا سطح ۳۲ کانال در مسیرهائی که از کابل استفاده گردیده و همچنین ۱۶ کانال در مسیرهای افزایش تا سطح کابلی در صورت خرید ترانسپوندرهای مورد نیاز
● ایران قطب ارتباط منطقه:
(۱ موقعیت استراتژیک و جغرافیائی کشور ( ۱۵ کشور همسایه ) و ایجاد شبکه بین شهری با ظرفیت مناسب و پوشش کامل و فناوری جدید
(۲ عدم دسترسی بعضی از کشورهای همسایه به دریای آزاد
(۳ ایجاد دو نقطه اتصال مستقیم به کابلهای دریائی بین الملل
(۴ ایجاد ارتباط مستقیم با کشور امارات و کویت از طریق کابل دریائی
(۵ ایجاد ارتباط کابل فیبرنوری موجود با اکثر کشورهای همسایه ( ترکمنستان ، ترکیه ، ارمنستان ، آذربایجان ، افغانستان ، امارات(
● تبدیل جمهوری اسلامی به مرکز ترانزیت منطقه :
ایجاد دو نقطه اتصال بندرعباس و چابهار با استفاده از پروژه بین المللی TAE
در حال حاضر ارتباط با کشورهای ترکیه ، آذربایجان ، ارمنستان ، ترکمنستان از طریق کابل فیبرنوری زمینی و با کشور امارات از طریق کابل فیبرنوری دریائی برقرار است.
کابل کشی فیبرنوری دریائی ایران - کویت در دست انجام است.
کابل کشی فیبرنوری زمینی ایران - افغانستان در دست انجام است.
کابل کشی فیبرنوری ایران - پاکستان در سمت ایران انجام شده و سمت پاکستان در دست برگزاری مناقصه است.

منابع :

www.khatereh.net

 persianit.ir

www.mums.ac.ir

www.academist.ir

ماهنامه تحلیلگران عصر اطلاعات

شبکه های کامپیوتری ، مولف: اندرواس.تنن بام