مزایا و معایب انتقال فیبر نوری

بر اساس مطلب گزارش شده توسط Global Newswire، ارزش بازار جهانی فیبر نوری در سال 2016 حدود 2.75 میلیارد دلار بوده و انتظار می رود در سال 2023 به 3.72 میلیارد دلار برسد. به دلیل افزایش تقاضا برای اتصالات با پهنای باند بالاتر و سرعت سریعتر برای اهداف مختلف صنعتی و مسکونی، انتقال فیبر نوری در جامعه مدرن روز به روز رایج تر می شود. در این آموزش مزایا و معایب انتقال فیبر نوری به تفصیل بررسی خواهد شد.

فناوری انتقال فیبر نوری

معمولاً یک سیستم ارتباطی فیبر نوری از سه جزء اصلی تشکیل شده است. فرستنده نوری، کابل فیبر نوری و گیرنده نوری. فرستنده نوری سیگنال الکتریکی را به سیگنال نوری تبدیل می کند. کابل فیبر نوری سیگنال نوری را از فرستنده نوری به گیرنده نوری حمل می کند. گیرنده نوری سیگنال نوری را دوباره به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. متداول ترین فرستنده نوری دستگاه های نیمه هادی مانند LED (دیودهای ساطع کننده نور) و دیودهای لیزری است. ردیاب نوری بخش کلیدی گیرنده نوری است. با استفاده از اثر آشکارساز نور، نور را به الکتریسیته تبدیل می کند.

در مورد کابل فیبر نوری، حرف زیادی برای گفتن وجود دارد. از آنجایی که استفاده و تقاضا برای سرعت و پهنای باند، توسعه کابل های نوری شگفت انگیز است. اکنون در بازار کابل های نوری، فیبر OS2، فیبر OM1، فیبر OM2، فیبر OM3، فیبر OM4 و کابل فیبر OM5 برای کاربردهای مختلف نوری وجود دارد. فیبرهای نوری به عنوان وسیله ای برای ارتباطات و شبکه استفاده می شود. زیرا انعطاف پذیر است و می تواند به عنوان کابل بسته شود. این به ویژه برای ارتباطات از راه دور مفید است. زیرا نور در مقایسه با کابل های مسی الکتریکی با میرایی کمی از طریق فیبر منتشر می شود. شکل زیر نشان می دهد که تمام سیستم های انتقال فیبر نوری از نور مدوله شده برای انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده همراه استفاده می کنند.

مزایای انتقال فیبر نوری

فیبرهای نوری به دلیل مزایایی که نسبت به انتقال الکتریکی دارند تا حد زیادی جایگزین ارتباطات سیم مسی در شبکه های اصلی در جهان توسعه یافته شده اند. در اینجا مزایای اصلی انتقال فیبر نوری وجود دارد.

پهنای باند بسیار بالا: هیچ رسانه انتقال داده مبتنی بر کابل دیگری پهنای باندی را که فیبر انجام می دهد ارائه نمی دهد. حجم داده ای که کابل های فیبر نوری در واحد زمان انتقال می دهند به مراتب بیشتر از کابل های مسی است.

فاصله طولانی تر: در انتقال فیبر نوری، کابل های نوری قادر به تلفات کم توان هستند، که امکان انتقال سیگنال ها به فاصله طولانی تر از کابل های مسی را فراهم می کند.

مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی: در استقرار عملی کابل، مواجهه با محیط هایی مانند پست های برق، گرمایش، تهویه و سایر منابع صنعتی تداخل اجتناب ناپذیر است. با این حال، فیبر دارای نرخ خطای بیت بسیار پایینی است (10 EXP-13)، زیرا فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی بسیار مقاوم است. انتقال فیبر نوری عملاً بدون نویز است.

بیشتر بدانید: شوتینگ فیبر نوری

مزایای جانبی

ریسک امنیتی پایین: رشد بازار ارتباطات فیبر نوری عمدتاً ناشی از افزایش آگاهی در مورد نگرانی‌های امنیتی داده‌ها و استفاده از مواد خام جایگزین است. داده ها یا سیگنال ها از طریق نور در انتقال فیبر نوری منتقل می شوند. بنابراین هیچ راهی برای تشخیص داده های ارسال شده با “گوش دادن” به انرژی الکترومغناطیسی “نشت” از طریق کابل وجود ندارد که امنیت مطلق اطلاعات را تضمین می کند.

اندازه کوچک: کابل فیبر نوری قطر بسیار کمی دارد. به عنوان مثال، قطر کابل یک فیبر چند حالته OM3 منفرد حدود 2 میلی متر است که از قطر کابل مسی کواکسیال کوچکتر است. اندازه کوچک باعث صرفه جویی در فضای بیشتری در انتقال فیبر نوری می شود.

وزن سبک: کابل های فیبر نوری از شیشه یا پلاستیک ساخته شده اند و از کابل های مسی نازک تر هستند. اینها باعث سبک تر شدن و نصب آسان آنها می شوند. آسان برای افزایش پهنای باند: با استفاده از کابل فیبر نوری می توان تجهیزات جدیدی را به زیرساخت کابل موجود اضافه کرد. از آنجا که کابل نوری می تواند ظرفیت بسیار گسترده ای را نسبت به کابل اولیه ایجاد کند. و فناوری WDM (مالتی پلکسی تقسیم طول موج)، از جمله CWDM و DWDM، کابل های فیبر را قادر می سازد تا پهنای باند بیشتری را در خود جای دهند.

معایب فیبر نوری

اگرچه انتقال فیبر نوری راحتی زیادی را به همراه دارد، معایب آن نیز قابل چشم پوشی نیست.

• شکنندگی: کابل‌های فیبر نوری معمولاً از شیشه ساخته شده‌اند که باعث می‌شود شکننده‌تر از سیم‌های برق باشند. علاوه بر این، شیشه می‌تواند تحت تأثیر مواد شیمیایی مختلف از جمله گاز هیدروژن (مشکلی در کابل‌های زیر آب) قرار گیرد، که باعث می‌شود هنگام استقرار در زیر زمین به مراقبت‌های بیشتری نیاز داشته باشند.
• نصب سخت است: اتصال کابل فیبر نوری آسان نیست. و اگر آنها را بیش از حد خم کنید، می شکنند. و کابل فیبر بسیار مستعد بریده شدن یا آسیب دیدن در حین نصب یا فعالیت های ساخت و ساز است. همه اینها نصب را سخت می کند.
• تضعیف و پراکندگی: با طولانی‌تر شدن فاصله انتقال، نور ضعیف و پراکنده می‌شود، که به اجزای نوری اضافی مانند EDFA نیاز دارد.

هزینه بیشتر از کابل مسی است: علیرغم این واقعیت که هزینه نصب فیبر نوری تا 60 درصد در سال کاهش می یابد، نصب کابل های فیبر نوری همچنان نسبتاً بالاتر از کابل های مسی است. زیرا نصب کابل مسی مانند کابل های فیبر به مراقبت بیشتری نیاز ندارد. با این حال، فیبر نوری همچنان در حال حرکت به سمت حلقه محلی است، و از طریق فناوری هایی مانند FTTx (فیبر به خانه، محل، و غیره) و PON (شبکه های نوری غیرفعال)، امکان دسترسی مشترک و کاربر نهایی را به پهنای باند فراهم می کند.

بیشتر بدانید: fttx چیست

تجهیزات ویژه اغلب مورد نیاز است: برای اطمینان از کیفیت انتقال فیبر نوری، به تجهیزات خاصی نیاز است. به عنوان مثال، تجهیزاتی مانند OTDR (بازتاب سنجی دامنه زمانی نوری) مورد نیاز است. تجهیزات تست نوری گران قیمت و تخصصی مانند پروب های نوری و قدرت سنج در اکثر نقاط انتهایی فیبر برای ارائه درست آزمایش فیبر نوری مورد نیاز است.

خلاصه

انتقال فیبر نوری به طور گسترده برای انتقال داده استفاده می شود. و به دلیل کارایی و ظرفیت انتقال بالا به طور فزاینده ای به جای سیم های فلزی استفاده می شود. ما دیده‌ایم که کابل‌های فیبر نوری جایگزین کابل‌ شبکه یا کابل کواکسیال شده‌اند. با توجه به استفاده و تقاضا برای پهنای باند زیاد و سرعت سریع، شکی نیست که انتقال فیبر نوری فرصت های بیشتری را به ارمغان می آورد و به طور مداوم مورد تحقیق و توسعه قرار می گیرد تا نیازهای آینده را برآورده کند.