نحوه انتقال و ارسال نور(داده ها) در فیبر نوری

نحوه انتقال و ارسال نور(داده ها) در فیبر نوری

در مقاله فیبر نوری چیست، مواد تشکیل دهنده فیبر نوری و انواع آن کدامند؟ فیبر نوری، نحوه ساخت و انواع آن توضیح داده شد. در این مقاله سعی می شود با استفاده از یک مقایسه و تشبیه نحوه عملکرد و ارسال نور(یا همان جریان داده ها به معنای عام و منظور هر نوع اطلاعاتی است) با استفاده از فیبر نوری که اصطلاح فنی آن سیستم رله فیبر نوری(fiber optic relay system) است، به اختصار توضیح داده شود.

نحوه ارسال نور(داده) در فیبر نوری

نحوه عمل اتصال های مبتنی بر فیبر نوری را می توان به حرکت و جریان نور در یک محیط تشبیه کرد. برای مثال فرض کنید که در یک اتاق یا راهرویی ایستاده اید و می خواهید نور چراغ قوه ای را به جایی ارسال کنید. اگر این راهرو بدون پیچ یا مانعی باشد نور مستقیما به جای مدنظر شما ارسال می شود ولی اگر راهرو/اتاق فوق دارای خم یا مانع باشد در این حالت نور مستقیما به جای مدنظر شما ارسال نشده و شما باید از ابزاری مانند یک آینه به جهت انتقال نور به مقصد مدنظرتان استفاده کنید. با استفاده از یک یا چند آینه(بسته به تعداد موانع یا پیچ ها) نور از یک مسیر به مسیر دیگر تغییر جهت داده و به مقصد شما می رسد.

مثال فوق تشبیهی از عملکرد جریان نور که عامل انتقال داده/صوت و غیره است در یک کابل فیبر نوری است. همانطور که در .... ذکر شد کابل فیبر نوری از یک هسته و روکش تشکیل شده است که نور در هسته آن در جریان است و چون روکش آن قادر به جذب نور نمی باشد، نور می تواند در مسافت های طولانی حرکت کند. بنابراین نحوه ساخت و میزان خالص بودن این روکش بسیار مهم است زیرا اگر این روکش خالص نباشد، سیگنال های نوری در هسته دچار تضعیف می شود و انتقال جریان به درستی صورت نمی گیرد.

سیستم انتقال و ارسال نور/داده ها یا سیستم رله فیبر نوری از سه بخش تشکیل شده است:

فرستنده نور: که مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است. فرستنده سیگنال‌های نوری را دریافت و دستگاه نوری را به منظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب (حرکت منسجم) هدایت می‌نماید. فرستنده از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز به منظور تمرکز نور در فیبر باشد. متداول‌ترین طول موج سیگنال‌های نوری ،۸۵۰ نانومتر، ۱۳۰۰ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر است.

بازتاب(تقویت کننده) نور: که برای تقویت سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. رای جلوگیری از تضعیف و از بین رفتن سیگنال‌های نوری از یک یا چند «تقویت کننده نوری» استفاده می‌گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متعدد به همراه یک روکش خاص تشکیل می‌گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می‌گردد. زمانی که سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می‌رسد، انرژی ماحصل از لیزر باعث می‌گردد که مولکول‌های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل گردند. مولکول‌های دوپینگ شده در ادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیف شده، خواهند بود- این حالت تقویت کننده لیزری است.

دریافت کننده نوری: سیگنال های نوری را دریافت و رمزگشایی می کند. دستگاه دریافت کننده نوری سیگنال‌های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشایی، سیگنال‌های الکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان (کامپیوتر، تلفن و ...)ارسال می‌نماید. دریافت کننده به منظور تشخیص نور از یک «فتوسل» و یا «فتودیود» استفاده می‌کند.

متخصصان عملکرد سیستم انتقال و رله فیبر نوری را به دو ناوگان دریایی بر روی سطح دریا که می‌خواهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تشبیه می کنند. فرض کنید که در این حالت یکی از ناوها می‌خواهد پیامی را برای دیگری ارسال کند؛ بنابراین کاپیتان ناو فوق پیام را برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است، ارسال می‌کند. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه‌ای از کدهای مورس (نقطه و فاصله) ترجمه می‌نماید و با استفاده از یک نورافکن آن را برای ناو دیگر ارسال می‌نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم، کدهای مورس را مشاهده می‌نماید و آن‌ها را به یک زبان خاص (مثلاً انگلیسی) تبدیل می‌کند و برای کاپیتان ناو ارسال می‌کند.

در تشبیه فوق کاپیتان کشتی اول نقش فرستنده نوری و ملوان ها نقش تقویت کننده/بازتاب نوری در سیستم رله فیبر نوری را داشته و کاپیتال کشتی دوم نقش گیرنده/دریافت کننده نوری که در واقع همان پیام است را ایفا می کند.

چه امتیازی به این مقاله می دهید؟
1
2
3
4
5
averageامتیاز: 5
sigmaمجموع آرا: 1

ایشان مولف مقالات علمی سایت چگانه بوده و به حوزه فاوا و کارآفرینی علاقه دارند.

تعداد کل مقالات: 231
تعداد کل نظرات : 49
تعداد کل آرا: 804
تعداد کل بازدیدها: 58619


نظرات کاربران


(فیلد اجباری)
(فیلد اجباری)
(فیلد اجباری)