ای-نماد عضو نظام صنفی اتاق بازرگانی

انبار گردانی سورین نت

تاریخچه فیبر نوری در یک نگاه

فیبر نوری نتیجه سال ها تلاش و کوشش دانشمندانی است که در این حوزه پژوهش و فعالیت نموده اند. فیبر نوری نقش به سزایی در گسترش راه های ارتباطی قاره ای و بین المللی دارد؛ همچنین نیاز روز افزون کاربران به اینترنت پر سرعت و پهنای باند افزایش پیدا کرده است؛ که فیبر نوری و اینترنت فیبر نوری مشکل این دسته از کاربران را به خوبی حل نموده است. همانطور که می دانید فیبر نوری از نظر پهنای باند، سرعت انتقال اطلاعات و داده ها، اتصالات بی سیم و ماهواره ای نسبت به اینترنت های دیگر برتری دارد.

تاریخچه فیبر نوری در یک نگاه

اولین اقدام در پیدایش فیبر نوری مربوط به سال 1840 است زمانی که دانیل کولادون فیزیکدان سویسی  و  ژاکوس بابینه فیزیکدان فرانسوی توانستند شکست و انعکاس نور درون آب یا موادی مانند شیشه، را در مسیر معین شده ای هدایت کنند.

در سال 1870، فیزیکدان ایرلندی به نام جان تیندال آزمایشی مشابه با آزمایش کولادون و بابینه انجام داد؛ به این صورت که او نور را به ظروف شیشه ای حاوی آب تاباند و هنگامی که بخشی از محتوای ظرف آب را خالی نمود نور هم راستا با خالی شدن محتوای ظرف شروع به خم شدن نمود که به این پدیده کج شدن نور می گویند این همان اتفاقی است که در فیبر نوری می افتد.

در دهه 1930 میلادی دانشجویان آلمانی به نام های هاینریش لام و والتر گرلاک سعی داشتند تا با استفاده از optical tube گاستروسکوپ بسازند. دهه 1950 میلادی در ادامه ی تلاش دانشجویان آلمانی فیزیکدان هندی به نام ناریندر کاپانی و  هارولد هاپکینز فیزیکدان انگلیسی توانستند تصاویر ساده ای را داخل optical tube که متشکل از چندین رشته شیشه ای ارسال کنند. همین امر سبب شد تا در سال 1957 سه تن از دانشمندان دانشگاه میشیگان اولین گاستروسکوپ مبتنی بر فیبر نوری را بسازند.

چارلز کائو فیزیکدان چینی و همکارش جورج هاکمن در سال 1695 متوجه شدند علت تضعیف سیگنال های فیبر نوری درصد خلوص پایین شیشه های به کار رفته شده در فیبرهای نوری است. این فیزیکدان توصیه کرد تا در کابل های فیبرنوری از شیشه با درجه خلوص بالا استفاده شود در این صورت می توان سیگنال های تلفن را در فواصل طولانی تری ارسال کرد.

دو دهه بعد از این نظریه پژوهش های صورت گرفته در مورد signal attenuation کاهش یافت و فیبر نوری تبدیل به محبوب ترین و پر طرفدارترین رسانه برای انتقال اطلاعات و داده های الکترونیک شد.

اولین کابل فیبر نوری در سال 1977 در ایالات کالیفرنیا به کار گرفته شد.

نسل  فیبر نوری

همانطور که متوجه شدید فناوری فیبر نوری مسیری طولانی را پیموده تا بتواند توسعه و گسترش پیدا کند.

نسل اول

نسل اول optical fiber در سال 1970 و بعد از یک دوره تحقیقات که از سال 1975 آغاز شد؛ اولین سیستم ارتباطی فیبر نوری شکل گرفت. این سیستم با wavelength ، 0.8 میکرومتر و با لیزر نیمه رسانا Gallium arsenide کار می کرد. data transfer speed با سیستم نسل اول و در صورت استفاده از تقویت کننده ها در فاصله 10km، 45 مگابیت بر ثانیه بود.

نسل دوم

نسل دوم optical fiber با هدف تجاری اوایل دهه 1980 میلادی توسعه یافت. این سیستم با wavelength، 1.3 میکرومتر و با لیزر نیمه رسانا indium gallium arsenide کار می کرد، از فیبرهای نوری چند حالته در سیستم های نسل دوم optical fiber، استفاده می شد. فیبرهای نوری چند حالته با مشکل پراکندگی نور مواجه بودند به همین علت در سال 1981 فیبر نوری تک حالته با single mode fiber به میان آمد و سیستم نسل دوم ارتقا پیدا کرد. اما نکته قابل توجه این بود که ، ساخت و طراحی کانکتورهایی که بتواند با single mode fiber کار کنند به شدت مشکل بود.

نسل سوم

نسل سوم optical fiber با طول موج 1.55 میکرومتر کار می کرد و attenuation آن 0.2db/km است. گسترش و پیشرفت نسل سوم optical fiber وابسته به کشف ماده ای به نام ایندیم گالیم آرسنید و همچنین توسعه فتودیودهای آن. متخصصان با استفاده از وسیله ای به نام لیزر نیمه رسانا توانستند مشکلاتی مانند pulse spreading را حل نمایند. دانشمندان و پژوهشگران توانستند تا سیستم های نسل سوم تجاری optical fiber را در صورت استفاده از repeater در فاصله های 100km داده ها و اطلاعات را با 2.5 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.

نسل چهارم

در نسل چهارم سیستم ارتباطی فیبرنوری برای اینکه بتوان نیاز به دستگاه repeater و تکنولوژی multiplex براساس تفکیک wdm را کاهش دهد از تقویت کننده های نوری استفاده می کند تا ظرفیت انتقال اطلاعات و داده ها را افزایش دهد. این دو تغییر مهم در فیبر نوری سبب شد تا ظرفیت نسل چهارم از شروع سال 1992 تا 2001 هر شش ماه یکبار دو برابر شود و در نهایت نرخ انتقال اطلاعات و داده ها به 10 ترابیت بر ثانیه افزایش دهد.

نسل پنجم

نسل پنجم optical fiber بر روی افزایش طول موج که سیستم های WDN مبتنی بر آن کار می کنند متمرکز شد. طول موج های مرسوم به باند C، طول موج 1.53-1.57 میکرومتر را پوشش می دهد.

Dry Fiber که اصطلاحا به آن Low-Loss می گویند دامنه طول موج یاد شده را به 1.30-1.65 میکرومتر افزایش می دهد. یکی دیگر از مواردی که در نسل پنجم فیبر نوری مطرح است سالیتون نوری یا همان موج های منزوی خود تقویت کننده نوری می باشد؛ به این معنا که Pulse ها با خنثی نمودن dispersion شکل خود را حفظ می نمایند.

سخن آخر

فیبرنوری تحولی بسیار عظیمی در تمامی حوزه ها ایجاد کرد چرا که شما با اتصال به اینترنت فیبر نوری می توانید تمامی اطلاعات و داده های خود را به طور همزمان ارسال کنید. یکی از مزایای اینترنت فیبر نوری رسانا نبودن آن است که از تداخلات الکترومغناطیسی تاثیر نمی پذیرد. تکنولوژی فیبر نوری علاوه بر توسعه اینترنت در حوزه هایی همچون پزشکی، صنعت نفت، صنعت گاز، خودرو سازی، ساختمان و روشنایی به کار می رود.

امیدواریم توانسته باشیم در این مقاله نگاه کلی به روند توسعه فیبر نوری و تاریخچه آن به شما ارائه دهیم.

 

 

نظر خود را وارد نمایید