معایب و مضرات فناوری کابلهای فیبر نوری

به گزارش خبرنگار علم،‌ فناوری و دانش بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، طبق تحقیقات به عمل آمده از گلوبال نیوز، بازار جهانی فیبر نوری در سال 2016 حدود 2.75 میلیارد دلار ارزش داشته و پیش بینی می‌شود تا چند سال آتی به حدود 3.72 میلیارد دلار برسد. این آمار نشان می‌دهد که انتقال فیبر نوری پیشرفت خود را تجربه می‌کند و باعث تغییرات در ارتباطات جهانی می‌شود.

با افزایش تقاضا برای پهنای باند بالاتر و اتصال سریعتر، انتقال فیبر نوری در جامعه مدرن صنعتی و مسکونی روز به روز متداول‌تر می‌شود. در این مقاله، مزایا و مضرات انتقال فیبر نوری به تفصیل مورد بررسی قرار می‌گیرد.

به صورت معمول یک سیستم ارتباطی فیبر نوری از سه مؤلفه اصلی فرستنده نوری، کابل فیبر نوری و گیرنده نوری  تشکیل شده است که این مولفه‌ها سیگنال الکتریکی را به سیگنال نوری تبدیل می‌کند.

کابل فیبر نوری سیگنال نوری را از فرستنده نوری به گیرنده نوری منتقل می‌کند. و گیرنده نوری سیگنال نوری را به سیگنال الکتریکی برمی‌گرداند. متداول‌ترین فرستنده نوری دستگاه‌های نیمه هادی مانند اصلی یک گیرنده نوری است که  با استفاده از لیرزهای نوری هستند که نور را به برق تبدیل می‌کند.

هم اکنون در سطح بازارهای جهانی مدل‌های مختلفی از کابل‌های فیبر نوری جهت انتقال سیگنال‌های نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد که کابل  OS2 fIber، کابل OM1 fIber، کابل OM2 fIber، کابل OM3 fIbe، کابل فیبر OM4  و کابل om5  جزو محبوب‌ترین‌ها در بین آنها است.

در میان انواع کابل‌ها می‌توان به الیاف نوری به‌عنوان وسیله‌ای برای ارتباط از راه دور و ارتباط از طریق شبکه استفاده می شوند نام برد  زیرا انعطاف پذیر است و می تواند به صورت کابل ها جمع شود. این به ویژه برای ارتباطات از راه دور سودمند است ، زیرا نور از طریق فیبر با کاهش اندک در مقایسه با کابل های مسی الکتریکی پخش می شود. شکل زیر نشان می دهد که همه سیستم های انتقال فیبر نوری از نور تعدیل شده برای انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده همراه استفاده می کنند .

تصویر یک سیستم انتقال فیبر نوری اساسی

مزایای انتقال فیبر نوری

در جهان توسعه یافته؛ الیاف نوری تا حد زیادی به دلیل مزایای آن نسبت به انتقال الکتریسیته ، جایگزین ارتباطات سیم مسی در شبکه های اصلی شده اند. در اینجا مهمترین مزیت انتقال فیبر نوری است.

پهنای باند بسیار زیاد: هیچ رسانه انتقال داده های مبتنی بر کابل ، پهنای باندی را که فیبر انجام می دهد ، ارائه نمی دهد. حجم داده هایی که کابل های فیبر نوری در هر واحد واحد منتقل می کنند به مراتب بسیار بزرگتر از کابل های مسی است.

فاصله طولانی تر: در انتقال فیبر نوری ، کابل های نوری قادر به از دست دادن توان کم هستند ، که باعث می شود سیگنال ها بتوانند از مسافت های طولانی تر نسبت به کابل های مسی منتقل شوند.

مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی: درمحیط استقرار کابل های عملی ، محیط هایی مانند پست های برق ، گرمایش ، تهویه و سایر منابع صنعتی تداخل ایجاد نمیکند . با این حال ، فیبر دارای خطای بیت بسیار کمی است (10 EXP-13) ، در نتیجه فیبر در برابر تداخل الکترومغناطیسی بسیار مقاوم است. انتقال فیبر نوری تقریباً بدون سر و صدا است.

ریسک امنیتی کم: رشد بازار ارتباطات فیبر نوری عمدتا با افزایش آگاهی در مورد نگرانی های مربوط به امنیت داده ها و استفاده از مواد اولیه جایگزین انجام می شود. داده ها یا سیگنال ها از طریق نور در انتقال فیبر نوری منتقل می شوند. بنابراین هیچ راهی برای شناسایی داده های منتقل شده از طریق "گوش دادن به" به "نشت" از انرژی الکترومغناطیسی 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 تنها در حدود 2 میلی متر است ، که از کابل مس کواکسیال مس کوچکتر است. اندازه کوچک باعث انتقال فضای بیشتر در انتقال فیبر نوری می شود.

وزن سبک: کابل‌های فیبر نوری از شیشه یا پلاستیک ساخته شده و از کابل‌های مسی باریک تر می باشند که این مزیت  باعث نصب راحت تر نیز می‌شود.

دستیابی آسان به افزایش پهنای باند: با استفاده از کابل فیبر نوری می‌توان تجهیزات جدیدی را به زیرساخت‌های کابل موجود اضافه کرد. از آنجا که کابل نوری می‌تواند ظرفیت بسیار گسترده‌ای را نسبت به کابل در ابتدا گذاشته شده فراهم کند. و فناوری WDM (تقسیم طول موج چند برابر) از جمله CWDM و DWDM، کابل‌های فیبر را قادر می سازد تا پهنای باند بیشتری داشته باشند.

معایب فناوری انتقال فیبر نوری

اگرچه انتقال فیبر نوری راحتی زیادی را به همراه می‌آورد، اما نمی توان از معایب آن نیز چشم پوشی کرد. که در ادامه این مقاله به معایب آن می‌پردازیم

شکنندگی: معمولاً کابل‌های فیبر نوری از شیشه ساخته می‌شوند و همین امر باعث  شکننده تر شدن از سیم‌های برقی می‌شوند. علاوه بر این، شیشه می تواند تحت تأثیر مواد شیمیایی مختلفی از جمله گاز هیدروژن قرار گیرد (مشکلی در کابل های زیر آب) و باعث می‌شود در هنگام استقرار در زیر زمین مراقبت بیشتری داشته باشند.

دشواری در نصب: کابل کشی فیبر نوری آسان نیست. و خم کردن بیش از حد آن باعث شکنندگی می‌شود همچنین  کابل فیبر نوری نسبت به برش یا آسیب دیدن حین نصب یا فعالیت‌های ساختمانی بسیار مستعد است. همه اینها نصب را دشوار می کند.

ضعیف بودن و پراکندگی نوری: با طولانی تر شدن فاصله انتقال، نور ضعیف و پراکنده می‌شود، که به عناصر نوری اضافی مانند EDFA اضافه می شود.

هزینه بالاتر از کابل مس: با وجود این که هزینه های نصب فیبر نوری در سال 60 درصد کاهش می‌یابد، اما نصب کابل کشی فیبر نوری هنوز نسبتاً بالاتر از کابل های مسی است. از آنجا که نصب کابل های مس مانند کابل‌های فیبر نیازی به مراقبت‌های اضافی ندارد. با این حال، فیبر نوری هنوز به حلقه محلی منتقل می‌شود و از طریق فن آوری‌هایی مانند FTTx (فیبر به خانه، محل و غیره) و PON (شبکه‌های نوری منفعل)، مشترکان و دسترسی پهنای باند کاربر را امکان پذیر می‌کند.

استفاده از تجهیزات خاص و مخصوصی: برای اطمینان از کیفیت انتقال فیبر نوری، برخی از تجهیزات ویژه مورد نیاز است. به عنوان مثال، تجهیزاتی مانند OTDR (بازتاب سنجی دامنه زمانی نوری) مورد نیاز و گران است، تجهیزات آزمایش نوری تخصصی مانند کاوشگرهای نوری و کنتور برق در اکثر نقاط انتهایی فیبر مورد نیاز است تا بطور صحیح انتقال فیبر نوری ارائه شود.

تفاوت نحوه انتقال پهنای باند در کابل مسی و فیبر نوری

در انتهای این مقاله می‌توان به این موضوع اشاره کردکه انتقال فیبر نوری به طور گسترده ای برای انتقال داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل کارایی و ظرفیت انتقال بالا، در محل سیم‌های فلزی به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. ما دیدیم که کابل‌های فیبر نوری جایگزین کابل جفت پیچ خورده مس یا کابل کواکسیال شده‌اند. با توجه به کاربرد و تقاضای پهنای باند عالی و سرعت سریع، شکی نیست که انتقال فیبر نوری فرصت‌های بیشتری را به همراه خواهد داشت و به طور مداوم مورد تحقیق و تفحص قرار می‌گیرد تا بتواند خواسته‌های آینده را تأمین کند.

انتهای پیام/ 4133