تحقیق در مورد 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 برابر با؟ اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال ۱۹۷۶ با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدآ 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 بازتابنده 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 700 کیلومتر کابل با 13 هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر 40 میلیارد ریال بین سالهای 69 تا 73 انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با 11600 کیلومتر کابل با 620 هزار کانال بین شهری با هزینه 654 میلیارد ریال در سالهای 74 تا 78 به انجام رسید و نهایتا در برنامه سوم توسعه 17850 کیلومتر تا 2 میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر 1035 میلیارد در سالهای 79 تا 83 اجرا شد.
فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.
فیبر نوری چیست
آن چه امروزه به نام فیبر نوری نامیده می شود، الیاف یا رشته های بسیار نازکی از جنس شیشه است که باریکی آن ها به ابعاد موهای سر انسان می رسد. این الیاف معمولا به صورت چند دسته ای درون یک غلاف در کنار یکدیگر قرار می گیرند که به نام کابل نوری شناخته می شوند و به منظور تبادل سیگنال های نوری در مسافت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
ایران در راه اصلی طولانی ترین مسیر فیبرنوری جهان قرار دارد؛ مسیری به نام جاده ابریشم که شانگهای را از شرق به فرانکفورت در غرب وصل می کند.
از سوی دیگر، از فیبرنوری به عنوان یکی از اصلی ترین راه های انتقال دیتا در کشورمان استفاده می شود.
- فیبر نوری چیست؟
آن چه امروزه به نام فیبر نوری نامیده می شود، الیاف یا رشته های بسیار نازکی از جنس شیشه است که باریکی آن ها به ابعاد موهای سر انسان می رسد. این الیاف معمولا به صورت چند دسته ای درون یک غلاف در کنار یکدیگر قرار می گیرند که به نام کابل نوری شناخته می شوند و به منظور تبادل سیگنال های نوری در مسافت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
هر فیبر نوری خود به تنهایی از بخش هایی به شرح ذیل تشکیل می شود:
▪ مغزی: رشته بسیار باریکی از جنس شیشه دورن مرکز به عنوان محور فیبر که سیگنال ها را از خود عبور می دهد.
▪ پوشش انعکاسی: که بلافاصله پس از مغزی قرار گرفته و دور آن را به منظور ایجاد خاصیت انعکاس آینه ای می پوشاند.
▪ پوشش خارجی: که از جنس پلاستیک بوده و به منظور حفاظت فیبر در مقابل آسیب ناشی از ضربه و یا رطوبت به کار می رود.
درون هر کابل نوری، چند صد فیبر نوری قرار گرفته است و درنهایت خود کابل به کمک یک غلاف مورد محافظت قرار می گیرد.
فیبر های نوری دو نوع متداول دارند::
ـ فیبر منفرد
ـ فیبر چند رشته ای
فیبر های نوع منفرد از مغزی بسیار نازکی تشکیل یافته اند، (ضخامتی معادل ۹ میکرون) و نور لیزری مادون قرمز را با طول موجی معادل ۱۳۰۰ تا ۱۵۰۰ نانومتر را منتقل می کنند. اما فیبر های چند رشته ای قطر مغزی بزرگتری دارند (ضخامتی معادل ۵/۶۲ میکرون) و نور مادون قرمز با طول موج ۸۵۰ الی ۱۳۰۰ نانو متر را از دورن خود منتقل می کنند.
برخی از فیبرهای نوری از جنس پلاستیک ساخته می شوند؛ این نوع فیبرها مغزی بزرگتر از دو نوع پیش گفته دارند یعنی چیزی در حدود یک میلیمتر قطر مغزی آنها است و قادر به انتقال نور قرمز مرئی با طول موج ۶۵۰ نانو متر هستند.
تحقیق در مورد فیبر نوری