فاطر رسا نور طراح و مجری پروژه های فیبر نوری

انتقال نور از داخل لوله از آنچه که به نظر می آید کاربرد های بیشتری دارد. اما همانطور که الکتریسیته محرک بسیاری از ماشین ها است، پرتو های نوری نیز انواع اطلاعات را می توانند جا به جا کنند. بنابراین در بسیاری از زمینه ها می توانند به ما کمک کنند. نمی توانید تصور کنید که کابل های فیبر نوری تا کجای زندگی ما وارد شده اند. سیگنال های لیزری در حال حاضر زیر پای ما در خانه، دفتر کار و خیابان های شهر حضور دارند. از فناوری هایی که از فیبر استفاده می کنند می توان به شبکه های کامپیوتری، شبکه های تلویزیونی، اسکن های پزشکی و تجهیزات نظامی اشاره کرد.

کاربرد های فیبر نوری در شبکه های کامپیوتری

کابل های فیبر نوری در حال حاضر اصلی ترین راه ارسال اطلاعات به فواصل دور است چراکه نسبت به کابل های مسی سه مزیت مهم دارند:

• تضعیف کمتر:با این کابل های بدون تقویت کننده اطلاعات را می توان تا 10 برابر بیشتر از مس ارسال کرد. به همین دلیل هزینه های کابل کشی و راه اندازی کمتر می شود.
• بدون تداخل:بر خلاف کابل های مسی هیچ تداخلی اتفاق نمی افتد، بنابراین اطلاعات با کیفیت بیشتری و به صورت قابل اعتمادتر منتقل کند.
• پهنای باند بیشتر:همانطور که از قبل اشاره شد، در یک مسیر یکسان کابل های فیبر نوری اطلاعات بیشتری را نسبت به کابل های مسی حمل می کنند.

شما این مقاله را از طریق اینترنت می خوانید. شاید هم این مقاله را از طریق جستجو در موتورهای جستجوگر گوگل یا یاهو پیدا کرده باشید. این کار توسط کابل های فیبر نوری متصل به مرکز اطلاعات بسیار بزرگ در سطح جهانی انجام می شود. با کلیک روی یک لینک در موتور جستجوگر، این صفحه را از سرور ما دانلود کرده اید و اطلاعات سایت ما بیشتر مسیر را تا رسیدن به شما از طریق فیبر نوری طی می کند.

در واقع، اگر از پهنای باند تحت فیبر سرعت بالا استفاده کنید، کابل فیبر نوری اطلاعات را در لحظه به شما ارسال می کند. با بیشترین سرعت اتصال، تنها آخرین بخش ارسال اطلاعات که در واقع از خیابان محل زندگی به خانه می شود از طریق سیم های مسی انجام می شود. در حال حاضر توئیت ها، لایک ها از طریق فیبر نوری و نه کابل مسی ارسال می گردند. اگر شبکه جهانی اینترنت را به خانه عنکبوت تشببیه کنیم، تارهایی که این خانه را کنار هم قرار می دهند کابل های فیبر نوری هستند. بر طبق بر آوردها کانال های فیبر نوری 99 درصد کل اینترنت را پوشش می دهند و بیش از 99 درصد ترافیک ارتباطی دنیا از طریق فیبر نوری انجام می شود.

هر چقدر مردم بیشتر به اینترنت دسترسی داشته باشند، بیشتر آنلاین خواهند بود. پهنای باند پدیده کلود را به وجود آورده است. این پدیده کاربران را قادر می سازد به جای خدمات خانگی و کامپیوتر های خانگی از خدمات آنلاین استفاده کرده و اطلاعات را از راه دور پردازش و ذخیره کنند. تقریباً به همین شیوه راه اندازی پهنای باند فیبر نوری( که 5 تا 10 برابر سریعتر از پهنای باند قدیمی DSL است) کاربران را قادر می سازد تا کاراهای خود را مانند تماشای فیلم به صورت آنلاین انجام دهند به جای اینکه از تلویزیون ببینند یا DVD آن را بخرند. با ظرفیت بیشتر فیبر و سرعت اتصال بیشتر، قادر خواهیم بود زندگی خود را بیشتر و بهتر بصورت آنلاین کنترل و مدیریت کنیم.

تنها اطلاعات اینترنتی نیست که در خطوط فیبر نوری جریان دارد. در گذشته کامپیوترها در فواصل دور از طریق خطوط تلفن یا کابل های اترنت مسی با هم در ارتباط بودند که در حال حاضر فیبر به دلیل مقرون به صرفه بودن، امنیت، و بسیای از ویژگی های دیگر در حال جایگزین شدن آن است. به جای وصل دفاتر به اینترنت عمومی، شرکت ها قادرند شبکه فیبر نوری خود را راه اندازی کنند یا فضای مختص به خود را روی یک شبکه فیبر خصوصی داشته باشند. بسیاری از شبکه های کامپیوتری خصوصی روی آنچه فیبر تاریک گفته می شود اجرا می شوند که در برخی موارد گمراه کننده هستند. ولی درواقع فیبر تاریک استفاده از ظرفیت بلا استفاده مانده از یک شبکه دیگر است.

اینترنت طوری طراحی شده است که بتوان هر اطلاعاتی را برای هر گونه استفاده جا به جا کرد و تنها به جا به جایی اطلاعات کامپیوتر منتهی نمی گردد. در گذشته خطوط اینترنت روی خط تلفن ارائه می گردید ولی در حال حاضر فیبر نوری تماس های تلفنی و اینترنتی را ارائه می دهد. از جایی که تماس های تلفنی راه خود را از بین کابل های مسی در هم پیچیده پیدا می کردند شروع کرده ایم و حالا به خطوط فیبر نوری که تماس ها را فواصل طولانی تر به هم وصل می کند هستیم.

از سال 1980 به بعد از فیبر به صورت گسترده استفاده شده است که طبق بر آوردها به میلیون ها کیلومتر می رسد. در اواسط دهه 2000 حدود 98 در صد این فیبرها به عنوان فیبر تاریک تخمین زده شدند. امروزه اگر چه فیبر بیشتری استفاده می شود هنوز اعتقاد بر این است که اکثر فیبرها موجود فیبر تاریک هستند.

کاربرد های فیبر نوری در رسانه

در ابتدای قرن 20، رادیو و تلویزیون از یک ایده ساده متولد شدند: از نظر فنی ارسال امواج الکترومغناطیس در هوا از یک ترانزیستور به هزاران آنتن تلویزیونی کار آسانی به نظر می رسید. این روزها، با اینکه رادیو هنوز بر همان منوال کار می کند، اما تلویزیون از طریق شبکه فیبر نوری در دسترس است.

در ابتدا شرکت های کابل تلویزیونی کابل کواکسیکال که تنها قادر بود سیگنال های تلویزیونی آنالوگ را ارسال کند را مورد استفاده قرار می دادند. هر چقدر که تعداد بینندگان تلویزیون بیشتر شد و همچنین تعداد شبکه ها گسترش پیدا کرد این نیاز بهتر احساس شد که باید تلویزیون نیز تحت شبکه فیبر نوری قرار بگیرد و به همین دلیل سیستم پخش آنالوگ به بخش دیجیتال ارتقاء پیدا کند.

 خوشبختانه، از سال 1966دانشمندان در مورد چگونگی این تغییرات اطلاعات زیادی کسب کرده بودند. چارلز کائو و همکارش جوج هوکهام ثابت کردند که تنها از طریق یک کابل فیبر نوری می توان اطلاعات صدها کانال تلویزیونی را جابه جا کرد( یا صدها تماس تلفنی). تنها مسئله زمان مطرح بود تا بتوان از فیبر نوری استفاده کرد و کابل های تلویزیونی فیبر نوری مورد توجه قرار گیرد.

جدا از ظرفیت بالا، کابل های فیبر نوری دچار تداخل نمی گردند و کیفیت سیگنال بهتری دارند و برای ارسال سیگنال در فواصل طولانی نیاز به تقویت کننده ها ندارند و حتی از نظر هزینه نیز مقرون به صرفه تر هستند. در آینده، پهنای باند فیبر باعث خواهد شد که دیگر ما تلویزیون را در سیستم هایی مثل IPTV تماشا کنیم که از اینترنت برای انتقال دیتا استفاده می کنند و بر اساس تقاضای ما فیلم و برنامه تلویزیونی ارائه می دهند. با اینکه هنوز خط تلفن مسی همچنان بکار گرفته می شود؛ در آینده تمامی ارتباطات در کل دنیا در کابل فیبر نوری انجام می گیرد و هر گونه اطلاعات از این طریق قابل ارسال و دریافت است.

کاربرد های فیبر نوری در پزشکی

حدود پنجاه سال است، گجت های پزشکی به پزشکان کمک می کند تا بدون عمل جراحی به بدن انسان وارد شوند و اطلاعات لازم را کسب کنند. امروزه گستروسکوب ها مانند گذشته از اهمیت خاصی برخوردار هستند، اما فیبر نوری قادر است تا در تجهیزات اسکن و تشخیص بیماری انقلاب ایجاد کند.

یکی از آخرین پیشرفت ها در این زمینه با نام lab on a fiber است و شامل فیبری به اندازه تار مو و یک حسگر است که به داخل بدن بیمار فرستاده می شود. این مدل فیبر اندازه ای مثل کابل های ارتباطی دارند ولی از فیبری که در گستروسکوپ بکار می رود نازک تر است. چطور کار می کنند؟ نور از یک لامپ یا لیزر از میان آن عبور می کند و میان عضوی که دکتر می خواهد معاینه کند به حرکت در می آید. همزمان با حرکت دستگاه در بدن انسان وضعیت بدن مشخص می شود.

 با اندازه گیری و آزمایش تغییرات رنگ، وسیله اندازه گیری دیگری که در سر دیگر این ابزار فراهم شده است قادر است برخی عوامل بحرانی را تشخیص دهد مانند دمای بدن، فشار خون، cell pH و یا وجود دارو در جریان خون بیمار. به عبارت دیگر، در کنار استفاده ساده از نور در دیدن داخل بدن بیمار، این کابل نوری برای اندازه گیری و تشخیص نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد های فیبر نوری ارتش

حالا که تصور ارتباط کاربران اینترنتی از کابل های فیبر نوری امکان پذیر است، این امکان نیز وجود دارد که ارگان های نظامی نیز از همین شیوه برای ارتباط استفاده کنند. کابل های فیبر نوری ارزان، باریک و سبک هستند، ظرفیت بالایی دارند و در برابر تداخل مقاوم هستند و به دلیل ایمنی بالا قادر هستند با بهترین شیوه دیتاسنترها را با ایستگاه های دیگر و ایستگاه های رادار مرتبط سازند. از آنجایی که سیگنال ها الکترونیکی ارسال نمی کنند، امواج الکترومغناتیسی نیز ندارند که دشمن از طریق آن بتواند کابل فیبر نوری را شناسایی کند.

 یکی دیگر از مزیت های آن سبک بودن نسبت به کابل های قدیمی مسی است. تانک ها، جنگنده ها و هلیکوپتر ها کم کم در حال تغییر کابل های فلزی به کابل های فیبر نوری هستند. یک دلیلی دیگر هم کاهش هزینه ها و کاهش وزن است. یک کابل فیبر نوری 90% سبک تر از یک کابل مسی است. بر خلاف کابل های قدیمی که در هواپیما باید طوری جا ساز می شد تا در برابر رعد و برق محافظت شود اما کابل های فیبر نوری این مشکل را نیز بطور کامل حل کرده اند.