مقدمه پس زمینه
فیبر نوری یک محیط خوب و انعطاف پذیر برای انتقال پرتوهای نور است. در فرآیند توسعه شبکه پرسرعت، فیبر نوری به دلیل سرعت انتقال سریع و ظرفیت انتقال زیاد، به طور گسترده در زمینه ارتباطات فیبر نوری استفاده می شود. پچ کوردهای فیبر که به عنوان اتصال دهنده فیبر نوری نیز شناخته می شوند، برای دستیابی به انتشار، ارسال و دریافت سیگنال های نوری استفاده می شوند و یکی از پرکاربردترین رسانه های انتقال در انتقال نوری هستند. مرکز یک پچ کورد فیبر نوری هسته فیبر نوری ساخته شده از شیشه کوارتز است که توسط لایه ای از کولار به عنوان یک لایه محافظ در برابر آسیب احاطه شده است و سپس بیرون یک ژاکت بیرونی پلاستیکی برای تقویت خواص عایق است. با توجه به اشکال مختلف انتقال امواج نوری در فیبر، پچ کوردهای فیبر نوری را می توان به فیبر تک حالته و فیبر چند حالته تقسیم کرد.
ویژگی های ساختاری فیبر تک حالته
فیبر تک حالته به طور کلی به رنگ زرد، با اتصالات آبی و آستین های محافظ نشان داده می شود. در مقایسه با فیبر چند حالته، قطر هسته کوچک تری بین 8μm تا 10μm در فیبر تک حالته وجود دارد که از هدر رفتن انرژی نوری جلوگیری می کند.
مزایای فیبر تک حالته
①فاصله انتقال طولانی تر: فیبر تک حالته می تواند به دلیل تضعیف کمتر از انتقال داده در فواصل طولانی تر پشتیبانی کند. به عنوان مثال، فیبر چند حالته به طور کلی حداکثر فاصله انتقال چند صد متر دارد، در حالی که فیبر تک حالته می تواند به بیش از 100 کیلومتر برسد.
②ظرفیت پهنای باند بالاتر: فیبر تک حالته می تواند پهنای باند بالاتری نسبت به فیبر چند حالته ارائه دهد و انتقال داده را با سرعت بالا ممکن می سازد.
③بدون پراکندگی بین حالتی: فیبر تک حالته فقط یک حالت نور را منتقل می کند، بنابراین هیچ پراکندگی بین حالتی وجود ندارد و به طور موثر از اتلاف انرژی نوری در کانکتور جلوگیری می کند.
④نرخ انتقال بالاتر: به دلیل عدم وجود پراکندگی بین حالتی، نویز حالت و برخی اثرات دیگر، پچ کوردهای فیبر نوری تک حالته در برابر تداخل مقاوم هستند و می توانند سیگنال ها را با سرعت بالاتر و با کیفیت پایدارتر انتقال دهند.
معایب فیبر تک حالته
①کوپلینگ دشوارتر است: چون قطر هسته فیبر تک حالته کوچکتر است، جفت کردن نور به فیبر تک حالته نسبت به فیبر چند حالته دشوارتر است.
②هزینه تولید بالاتر: منبع نور یک پرتو لیزر است و یک فرستنده و گیرنده نوری مورد نیاز است که هر دو دستگاه سخت افزاری بسیار گرانتری هستند. بنابراین هزینه استفاده از فیبر تک حالته بیشتر از فیبر چند حالته خواهد بود.
③فناوری خواستارتر: ساخت و جابجایی فیبر تک حالته از فیبر چند حالته دشوارتر است.
④نیازهای نصب بالا: الزامات برای محیط نصب نسبتاً زیاد است. پس از نصب نادرست، باعث می شود که رابط الزامات را برآورده نکند، بنابراین باید در هنگام نصب توجه ویژه ای شود.
کاربرد فیبر تک حالته
هنگام انتخاب فیبر تک حالته یا فیبر چند حالته باید فاصله انتقال واقعی و هزینه را در نظر بگیریم. فیبر تک حالته فقط می تواند حالتی از نور را با پراکندگی بین حالتی که برای ارتباطات از راه دور مناسب است، منتقل کند. در حالی که فیبر چند حالته می تواند چندین حالت سیگنال نور را ارسال کند اما با پراکندگی بین حالتی بزرگتر. اگر فاصله انتقال از 550 متر تجاوز نکند، فیبر چند حالته عملکردی مشابه فیبر تک حالته با هزینه کمتر دارد. برای فواصل چند هزار متری یا بیشتر، فیبر تک حالته بهترین انتخاب است.
