ساختار فیبرهای نوری به طور معمول از جنس سیلیسیم دی اکسید بوده و برای انتقال دادن داده‌ها، توسط نور لیزر، از آن استفاده می‌کنیم. جالب است بدانید کابل فیبر نوری که چیزی حدوده یک اینچ ضخامت دارد، نیز از مجموعه فیبرها درست شده است که می‌توانند صد هزاران مکالمه صوتی را، حمل نمایند.

اگر فیبر نوری تجاری باشد، ظرفیت آن چیزی حدود دو و نیم گیگابایت، در ثانیه تا تقریبا 10 گیگابایت در ثانیه می باشد. همان طور که گفته شد فیبرهای نوری تشکیل شده از چندین لایه هستند که اولین یا همان درونی‌ترین لایه به اسم هسته معروف است.

فیبرهای نوری برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

قطر فیبرهای نوری تقریباً به اندازه یک رشته موی انسان است و وقتی در یک کابل فیبر نوری قرار می‌گیرند، می‌توانند اطلاعات بیشتری را در فواصل طولانی تر و سریع‌تر از سایر رسانه‌ها منتقل کنند. این فناوری‌ست که خدمات اینترنت، تلفن و تلویزیون فیبر نوری را برای مصارف خانگی و مشاغل گوناگون فراهم می‌کند. فیبر نوری به خصوص جهت برقراری ارتباطات در فواصل دور به صرفه و مناسب است؛ چون انتقال نور از طریق فیبر، با کیفیت بالاتری نسبت به کابل‌های الکترونیکی صورت می‌گیرد.

ساختار فیبر نوری به چه شکل است؟

در ساختار فیبر نوری هسته‌ها به طور معمول دارای یک تار بازتاب کننده تمام و کمال از شیشه خالص هستند. لازم به ذکر است همین هسته در تعدادی از کابل های خاص، از پلاستیک بازتاب کننده ساخته خواهند شد که به سبب پایین آوردن هزینه‌ها به صرفه تر است. اما باید بدانید هسته‌های ساخته شده از شیشه کیفیت بالاتری نسبت به هسته‌های ساخته شده از پلاستیک دارند. به همین جهت توصیه می‌شود از هسته‌های پلاستیکی برای حمل و انتقال داده‌ها در مسیرهای کوتاه استفاده شود.

پوسته فیبر نوری در ساختار آن

بخش بعدی که در ساختار فیبر نوری موجود است، پوسته نامیده شده و دور هسته قرار دارد، این بخش هم مانند هسته از شیشه یا حتی پلاستیک تشکیل شده است. هسته و پوسته به صورت یک سیستم رابط بازتابنده، عمل می‌کنند که به سبب این سیستم نور در هسته، تابیده شده تا از سطح به طرف مرکز هسته بازتابیده شود، که در این صورت دو ماده به هم خواهند رسید. این بارتاب نور به مرکز هسته را به نام بازتاب داخلی کلی، می‌شناسیم.

اما باید بدانید که در انواع فیبر نوری قطر هسته و همچنین پوسته با یکدیگر چیزی حدود 125 میکرون می شود. همان طور که می‌دانید معادل هر میکرون یک میلیونیم متر است، که این اندازه چیزی حدود یک تار موی انسان است. اما بسته به نوع فیبر نوری، حول پوسته چندین لایه محافظ قرار دارد که معمولا شامل یک پوشش پلاستیکی‌ست. این پوشش محافظتی در واقع یک لایه پلاستیکی سخت بوده که لایه بیرونی را تشکیل خواهد داد. نکته مهم این است که این لایه محافظتی تمامی کابل‌ها را در خود جای داده که می‌تواند هزاران فیبر نوری مختلف باشند. نکته جالب این است که ضخامت یک کابل برای نمونه، کم تر از یک اینچ است.

انتقال دادن نور توسط فیبر نوری

برای این که واضح تر بتوانیم این بحث را شرح دهیم با یک مثال شروع می‌کنیم. یک راهرو صاف و بدون پیچ و خم را در نظر بیاورید، اگر در ابتدای این راهرو چراغ قوه ای ر ا روشن کنیم تا آخر مسیر روشن شده و نور مسیر را طی خواهد کرد. اما در صورتی که این راهرو دارای پیچ و خم بوده باشد دیگر نور چراغ قوه تا آخر مسیر نرفته و برای این که بخواهیم نور را تا به آخر مسیر هدایت کنیم باید آیینه ای را سر هر پیچ بگذاریم تا نور چراغ قوه را بازتاب کرده و بقیه مسیر هم روشن شود.

اگر این راهرو دارای پیچ و خم‌های فروانی باشد، به طبع آیینه‌های زیادی نیاز خواهیم داشت. به عبارت دیگری این آیینه ها نور چراغ قوه را به تمامی راهرو منتقل کرده و باعث روشن شدن آن می‌شوند، دقیقا همین تعبیر برای فیبرهای نوری بوده و عملیات فیبرهای نوری هم به همین شکل است.

عملیات فیبر نوری

اما اگر بخواهیم عملیات فیبرهای نوری را شرح دهیم می‌توان گفت، نور در درون کابل‌های فیبر نوری از طریق هسته همچنین توسط جهش پیوسته با توجه به سطح‌های آب کاری شده به حرکت در می‌آید. برای شفافیت بیشتر باید بگویم هسته در فیبرهای نوری همان راهرو مثال مورد نظر ما بوده و نیز سطح های آب کاری شده همان دیوار های راهرو در مثال سطر بالاست.

به دلیل این که همان سطح‌های آب کاری شده قادر به جذب نور نیست، پس نور می‌تواند در مسافت‌های هر قدر طولانی, حرکت کند. اما نکته مهم این است که بعضی اوقات به دلیل این که شیشه‌های استفاده شده در فیبرهای نوری خالص نیستند. برخی از سیگنال‌های نور دچار نوعی ضعف در طول هسته می‌شود. لازم است بدانید این ضعف و تضعیف شدن سیگنال‌های نوری به خالص بودن شیشه‌ها و همچنین طول موج نور انتقال یافته بستگی خواهد داشت. این تضعیف شدن هم دارای مقدارهای مشخصی‌ست که با کسب تجربه در این امر مقدار آن را متوجه خواهید شد.