صنعت فيبر نوري

به دليل نياز روز افزون به اينترنت داراي پهناي باند و سرعت بالاتر، صنعت فيبر نوري هر روز گسترش بيشتري پيدا مي‌کند. براي درک بهتر عملکرد شبکه فيبر نوري نياز به آشنايي با اصلاحات رايج در اين صنعت داريم. در اين نوشتار به معرفي اين اصطلاحات مي‌پردازيم.

موارد مربوط به فيبر نوري

Optical Fiber - فيبر نوري: رشته‌هاي نازک بسيار شفاف شيشه‌اي و گاهي پلاستيکي که نور را هدايت مي‌کنند.

Core - هسته: مرکز فيبر، قسمتي که نور در آن جابجا مي‌شود.

Cladding - روکش: لايه اپتيکال بيروني فيبر که باعث مي‌شود نور از داخل هسته خارج نشود و به مسيرش ادامه دهد. (حتي در مواقع وجود انحنا.)

Coating/Buffer - بافر يا روکش کوتينگ: پوششي محافظ که مستقيماً روي فيبر اعمال مي‌شود.

strengthening Fiber - الياف محافظ: از هسته در مقابل آسيب‌ديدگي در هنگام نصب و يا فشار خارجي محافظت ميکند.

Cable Jacket - پوشش کابل: لايه خارجي فيبر نوري

Cable Plant: ترکيبي از بخش‌هاي کابل فيبر نوري، کانکتورها و Spliceهاي تشکيل دهنده مسير نوري بين دو ترمينال.

Mode stripper: وسيله‌اي است که نور را در روکش فيبر نوري از بين مي‌برد.

PCS_Plastic clad silica : فيبر ساخته شده با هسته شيشه‌اي و روکش پلاستيکي.

Buffer coating or primary coating - پوشش بافر يا پوشش اوليه: روکش محکم قسمت خارجي فيبر که از هسته فيبر در مقابل رطوبت و آسيب‌هاي فيزيکي محافظت مي‌نمايد.

Mode - حالت: الگوي ميدان الکترومغناطيسي واحد که فيبر را طي مي‎‌‎‌‎‎‎‌‍‌‎‎‌کند.

Multimode fiber - فيبر مالتي مود: نوعي فيبر با هسته ضخيم (بيشتر اوقات 62.5 ميکرون و گاهي 50 ميکرون) و از منبع نور LED با طول موج 850 و 1300 نانومتر براي فواصل کوتاه استفاده مي‌کند.

Single Mode fiber - فيبر سينگل مود: داراي هسته بسيار باريکتر در حدود 9 ميکرون است. از منبع نور ليزر با طول موج 1300 و 1550 نانومتر و براي فواصل طولاني و سرعت‌هاي بالا استفاده مي‌شود

هر دو نوع مالتي مودو سينگل مودداراي قطر خارجي 125 ميکرون (کمي ضخيم‌تر از قطر موي انسان) هستند.

(Plastic optical fiber (POF - فيبر نوري پلاستيکي: نوعي فيبر ضخيم (در حدود 1 ميليمتر) از نوع مالتي مود (Multimode) که براي فواصل کوتاه و سرعت‌هاي پايين استفاده مي‌شود. همچنين از POF براي استاندارد جديد سيستم ارتباطي بين اتومبيل‌ها (MOST) استفاده شده است.

Cable - کابل: فيبرهاي نوري براي سالم ماندن در محيط‌هاي مختلف نياز به محافظت دارند و اين کار توسط کابل انجام مي‌شود. کابل‌هاي نوري از يک تا صدها فيبر را درون خود جاي مي‌دهند.

Jacket: پوشش محکم خارجي فيبر نوري است. کابل‌هايي که درون ساختمان‌ها نصب مي‌شوند بايد داراي Jacket با خواص ضد آتش باشند.

Strength members: از جنس الياف Aramid در مرکز کابل فيبرنوري قرار دارد و کار آن جلوگيري از کشش بيش از حد کابل فيبرنوري در زمان اجراي آن است.

Armor - زره: از جويده شدن فيبر توسط جوندگان جلوگيري مي‌کند.

موارد مربوط به ترمينال

Termination: آماده‌سازي انتهاي فيبر براي اتصال به فيبر يا وسيله ديگر.

Connector - کانکتور: وسيله‌اي براي اتصال غير دائمي دو فيبر و يا فيبر به تجهيزات.

Ferrule - فرول: لوله‌اي که فيبر را براي هم‌ترازي (alignment) نگه مي‌دارد. فرول معمولا قسمتي از کانکتور است.

End finish: کيفيت سطح انتهايي يک فيبر که براي اتصال به کانکتور آماده شده است.

Splice - اتصال: اتصال دائمي بين دو فيبر.

Mechanical Splice - اتصال مکانيکي: اتصالي که در آن فيبر با روش‌هاي مکانيکي تراز شده است.

Attenuator - تضعيف کننده: وسيله‌اي است که با ايجاد افت باعث کاهش توان سيگنال در يک لينک فيبر نوري مي‌شود.

مشخصات عملکرد فيبر نوري

Attenuation - ميرايي: کاهش ميزان قدرت نوري بر اثر عبور از فيبر.

Attenuation Coefficient - ضريب ميرايي: ويژگي ميرايي سيگنال نوري در واحد طول dB/km.

Absorption - جذب: آن بخش از افت سيگنال نوري که حاصل از تبديل قدرت نوري به گرما است.

Backscattering: پراکندگي نور در فيبر، به سمت منبع. دستگاه OTDR از اين خصوصيت براي اندازه‌گيري استفاده مي‌کند.

Bending loss - افت حاصل از خمش: افت ناشي از فشار روي فيبر در اطراف شعاع خميدگي در فيبر.

Bit - بيت: پالس الکتريکي يا نوري که حاوي اطلاعات است.

(Bit Error Rate (BER: بخشي از بيت‌هاي داده‌ي منتقل شده که با خطا دريافت مي‌شوند.

Bandwidth - پهناي باند: محدوده فرکانس سيگنال يا bitrate  که اجزاي شبکه فيبر نوري در آن فعال هستند.

(Decibels (dB - دسي‌بل: واحد اندازه گيري قدرت نوري که نشان دهنده قدرت نسبي است. 10- دسي بل به معناي کاهش قدرت 10 برابر است.

(Micron (m - ميکرون: واحد اندازه طول موج نور.

Short wavelength - طول موج کوتاه: يک اصطلاح معمول براي نور در دامنه‌‌هاي 665 ، 790 و 850 نانومتر است.

(Nanometer (nm - نانومتر: واحد اندازه طول موج نور. (به معني يک ميلياردم متر).

Optical Loss - افت نوري: مقدار انرژي نوري از دست رفته به عنوان پرتو نور که از طريق فيبر، اتصال‌ها، اسپليترها و . ايجاد مي‌شود. افت نوري با dB بيان مي‌شود.

Optical Power - قدرت نوري: با dBm اندازه گيري مي‌شود. در حالي که افت نوري يک ميزان نسبي است، قدرت نوري ميزاني مطلق است که با آن فرستنده و گيرنده تست مي‌شوند.

Scattering - پراکندگي: تغيير مسير نور که بر اثر برخورد با ذرات کوچک اتفاق مي‌افتد و باعث ايجاد افت در فيبر نوري مي‌گردد. Scattering به وسيله دستگاه OTDR اندازه گيري مي‌شود.

Wavelength - طول موج: نور تابش الکترومغناطيسي در قسمت خاصي از طيف الکترومغناطيسي است. فيبرهاي نوري در محدوده مادون قرمز کار مي‌کنند. چشم انسان قابليت تشخيص اين طيف نور را ندارد.

ابزارها  

Jacket Stripper - استريپر: وسيله‌اي براي از بين بردن روکش بيروني کابل است‌.

Fiber Stripper - استريپر فيبر: نوعي استريپر دقيق که براي از بين بردن پوشش بافر فيبر استفاده مي‌شود. سه نوع مختلف با نام‌هاي تجاري Miller Stripper ,No-Nik ,Micro Strip وجود دارد.

Cleaver: ابزاري براي "شکستن"  دقيق فيبر تا انتهاي مسطح براي پوليش يا اتصال (Splice) ايجاد شود.

Scribe: نوعي قلم سخت و تيز که فيبر را خراشيده و اجازه مي‌دهد تا شکسته شود.

تجهيزات تست

Optical Power Meter: ابزاري که قدرت نوري را از انتهاي يک فيبر اندازه گيري مي‌کند.

Light Source: ابزاري که از ليزر يا LED براي ارسال سيگنال نوري به فيبر استفاده مي‌کند.  

(Optical Loss Test Set (OLTS: ابزاري براي اندازه‌گيري افت نوري.

(Optical time domain reflectometer (OTDR: وسيله‌اي که از طريق backscattered (پراکندگي نور) اشکالات فيبر را تشخيص مي‌دهد.

Mating Adapter: به آن coupler نيز گفته مي‌شود، دو کابل با کانکتور را  با هم  جفت مي‌کند.

Fiber Tracer: ابزاري که امکان بررسي بصري از پيوستگي و رديابي کانکشن‌هاي صحيح را مي‌دهد.

 Visual Fault Locator: دستگاهي که مانند Fiber Tracer رديابي بصري و آزمايش پيوستگي را امکان پذير مي‌کند.

Jumper cable - کابل جامپر: کابل فيبر منفرد کوتاه همراه با کانکتور در هر دو انتها که براي اتصال به کابل‌هاي ديگر يا آزمايش استفاده مي‌شود.

Reference Test Cables - کابل‌‌هاي تست مرجع: کابل‌‌هاي فيبر کوتاه، تک و داراي کانکتور در هر دو سر که براي آزمايش کابل‌هاي ناشناخته استفاده مي‌شوند.

Launch cable: يک کابل جامپر با کيفيت بالا که به منبع متصل مي‌شود و به عنوان مرجع براي تست افت نوري کاليبره مي‌شود. 

تجهيزات انتقال

Erbium-doped fiber amplifier - EDFA:  تقويت کننده تمام نوري براي سيستم‌هاي انتقال سينگل مود 1550 نانومتر.

Fiber Amplifier - تقويت کننده فيبر: تقويت کننده تمام نوري براي افزايش توان خروجي سيگنال بدون تبديل الکتريکي.

Optical amplifier تقويت کننده نوري: وسيله‌اي براي افزايش توان خروجي سيگنال بدون تبديل الکتريکي.

Scrambler Mode: وسيله‌اي است که قدرت نوري را در فيبر تقسيم مي‌کند تا توزيع انرژي برابر در همه مود‌ها حاصل شود.

Network - شبکه: سيستم متشکل از کابل ها، سخت افزار و تجهيزات مورد استفاده براي ايجاد ارتباطات.

Optical switch - سوئيچ نوري: دستگاهي که يک سيگنال نوري را از يک يا چند پورت ورودي به يک يا چند پورت خروجي هدايت مي‌کند.

Receiver - گيرنده: وسيله‌اي که در لينک‌هاي فيبر نوري، نور را به يک سيگنال الکتريکي تبديل مي‌کند.

Talkset, fiber optic: وسيله ارتباطي است که امکان ايجاد ارطباط صوتي را در از طريق فيبرهاي استفاده نشده فراهم مي‌کند.

Repeater, regenerator: دستگاهي که در لينک‌هاي فيبر نوري بسيار طولاني استفاده مي‌شود. سيگنال فيبر نوري را دريافت کرده و آن را براي انتقال مجدد، بازسازي مي‌کند.

Detector: يک فتوديود است که سيگنال‌‌هاي نوري را به سيگنال‌‌هاي الکتريکي تبديل مي‌کند.

موارد ديگر

CATV: مخفف "Community Antenna Television" يا تلويزيون کابلي.

Cutback method – روش کات‌بک: تکنيکي براي اندازه گيري ميزان فيبرِ ِ از دست رفته.

Loss budget: ماکسيمم افت قابل قبول در يک لينک مشخص.

Margin - حاشيه: مقدار افت اضافي است که در يک لينک قابل تحمل است.

(Wavelength division multiplexing (WDM: تکنيکي براي ارسال سيگنالِ چندين طول موج مختلف نور به طور همزمان به فيبر.

منبع: www.rayafiber.com