فیبر نوری چند هسته ای (Fiber Optic Multi Core Cable)
هسته کابل فیبر نوری چیست؟
هسته کابل فیبر نوری (Fiber Optic Cable Core) معمولی از جنس یک استوانه شیشه ای یا پلاستیکی است که در امتداد طول فیبر قرار دارد. این قسمت برای انتقال نور طراحی شده است. بنابراین، هرچه هسته بزرگتر باشد، نور بیشتری به فیبر منتقل می شود. همانطور که قبلاً در کتاب آشنایی مقدماتی با فیبر نوری ذکر کردیم، هسته توسط یک لایه برای روکش کردن پوشانده شده است تا ضریب شکست نور کمتری را داشته باشیم. در واقع تار، یا هسته کابل فیبر نوری لوله ایی شیشه ایی و یا ساخته شده از مواد پلاستیکی خاص و بسیار نازک، انعطاف پذیر و شفاف است. امواج الکترومغناطیس که توسط Photodiode ها به نور تبدیل شده اند در داخل این لوله شیشه ایی وظیفه انتقال اطلاعات را برعهده دارند. تار نوری، از کشیدن استوانه ای شیشه ای بنام پیش سازه (Preform) در داخل برج کشش تهیه می شود.
با توجه به استانداردها یا ویژگی های مختلف، کابل فیبر نوری را می توان به انواع مختلفی دسته بندی کرد. به عنوان مثال در طبقه بندی برای حالت انتقال، می توانیم فیبرنوری چند حالته مالتی مود (M/M) ویا فیبرنوری تک حالته سینگل مود (S/M) داشته باشیم.که در مطالب دیگر مفصل به این مبحث پرداخته ایم. به همین ترتیب، با ویژگی های مختلف، هسته کابل فیبر نوری را نیز می توان به انواع مختلفی تقسیم کرد.
اما در این مقاله تصمیم داریم پا را فراتر از حالت های معمولی که تاکنون برای هسته فیبر نوری شنیده اید بگذاریم و از منظری دیگر در باره هسته فیبر نوری با شما صحبت کنیم، در باره:
تکنولوژی جدید فیبرهای نوری چند هسته ای ( Fiber Optic Multi Core Cable )
در ادامه با شرکت فارس، مشاور، طراح و مجری زیر ساخت شبکه های فیبر نوری همراه باشید.
دستاوردی جدید برای کابل فیبر نوری
در این فن آوری نوین، نوزده هسته فیبر نوری در یک فیبرنوری قرار گرفته است که رکوردهایی را برای فیبر نوری با قطر استاندارد برای فاصله انتقال و نرخ داده ثبت می کند.
تیمی از مؤسسه ملی فناوری اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) و یک شرکت تولید کننده صاحب نام ژاپنی و دانشگاه مک کواری در سیدنی استرالیا، با استفاده از فیبر با 19 هسته به این موفقیت دست یافتند. این بیشترین تعداد هسته های قرار گرفته شده در یک کابل با قطر روکش استاندارد 0.125 میلی متر است.
اعتقاد سازندگان بر این است که تا کنون تعداد 19 هسته بالاترین تعداد هسته ها یا کانال های است که می توانیم درکابل فیبرنوری با قطر روکش استاندارد داشته باشیم و البته هم چنان انتقال اطلاعات را با کیفیت خوبی حفظ کنیم.
اکثر کابل های فیبرنوری که امروزه برای انتقال اطلاعات در مسیرهای طولانی و از راه دور مورد استفاده قرار می گیرند، دارای الیاف شیشه ای تک هسته ای و تک حالته (SMF) هستند.اما در این دوران SMF به محدودیت عملی خود نزدیک می شود زیرا ترافیک شبکه به سرعت افزایش یافته و بی وقفه در حال چندین برابر شدن است، امروزه با ظهور فن آوری های هم چون: هوش مصنوعی، محاسبات ابری، اینترنت اشیا، شهرها و ساختمان ها و صنایع و کارخانجات هوشمند و ظهور نسل جدید ارتباطات (5G) باید بستری بسیار پر ظرفیت تر از فیبرهای متداول با ساختار قدیمی داشته باشیم.
بنابراین بسیاری از محققان به فیبر چند هسته ای در ارتباط با مالتی پلکسی تقسیم فضا (SDM) که یک تکنیک انتقال برای استفاده از کانال های فضایی متعدد در یک کابل است، علاقه مند هستند.
چندین برابر بیشتر با همان قطرفیبر نوری استاندارد
ظرفیت فیبرنوری جدید جفت شده در کنار هم شاید چندان قابل توجه نباشد چون قبلاً هم با در کنار هم قرار گرفتن رشته های فیبر نوری ارتباطات پر ظرفیت را داشته ایم. نکته قابل توجه این است که این فیبر نوری جدید، از روکش با قطر استاندارد استفاده می کند.
نوعی متداول از فیبرنوری چند هسته ای (MCF) وجود دارد. که درحالت MCF با جفت تارهای ضعیف، هسته‌ها دقیقاً از یکدیگر جدا می‌شوند تا تداخل را به حداقل برسانند. اما این روش به طور معمول تعداد هسته هایی را که در یک کابل قرار می گیرند را محدود می کند.
اما سازندگان کابل مالتی فببر نوری جدید، تارهای جفت شده تصادفی را طراحی و ساخته اند که در آن هسته ها به طور تصادفی مرتب شده اندکه در این حالت بدون نیاز به فاصله دقیق، هسته ها را می توان به هم نزدیک تر کرد. این روش باعث افزایش تراکم فضایی کابل و تعداد هسته های قابل استفاده می شودوهم چنین ترتیب تصادفی، تعامل بین هسته ها را گسترش می دهد،
این روش، فعال کردن نور از یک مرکز مشخص و به اشتراک گذاشتن آن با تمام تارها یا هسته های موجود است، سیگنالی که در هر یک از هسته ها ارسال می شود، به طور همزمان از تمام 19 هسته استفاده می کند، بنابراین فیبر با استفاده از چگالی کانال فضایی بالاتر، ظرفیت داده بیشتری را به دست می آورد. سپس از پردازش سیگنال دیجیتال چند ورودی و چند خروجی یعنی:
(MIMO) Multiple-input and multiple-output برای جداسازی و تغییر شکل سیگنال‌های فردی در انتهای گیرنده استفاده می‌شود.
این جفت شدن نوزده هسته نقطه قابل توجه ای داردزیرا همه کانال ها رفتار مشابهی دارندو این اتفاق به کمک جفت شدن تصادفی که به میانگین نوسانات در خواص فیبر کمک می کند، روی می دهد. علاوه بر این در مقایسه با MCFهای با جفت ضعیف، که نیاز به پردازش سیگنال جداگانه برای هر هسته دارند، فقط حداقل میزان پردازش سیگنال دیجیتال لازم است و بنابراین مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
برای نشان دادن عملکرد انتقال MCF جدید، پدید آورندگان این تکنولوژی، یک سیستم انتقال نوری را در دفتر مرکزی خود در کوگانی، توکیو ساختند. محققان با استفاده از باندهای طول موج C و L و تکنیک‌های رمزگذاری سیگنال مانند سیگنال‌های مدوله‌شده با دامنه 64 قطبی چندگانه (QAM) به سرعت انتقال Pb/s 1.7در فاصله 63.5 کیلومتری دست یافتند. این یعنی اینکه هم برای ظرفیت داده و هم برای فاصله با استفاده از فیبرباروکش استاندارد یک رکورد جدید برای فیبر نوری ثبت شده است.
قطعاً این آخرین روش و پایان مسیر برای تکنولوژی های جدید جهت جابجایی اطلاعات و افزایش پهنای باند و سرعت انتقال داده ها نیست.
ما در وبلاگ فارس برای آشنایی بیشتر شما با انواع فناوری های نوین مرتبط با زیر ساخت های شبکه اطلاعات و ارتباطات، مقالات متعدد و ویدیو های آموزشی را منتشر می کنیم که می تواند برای شما جالب توجه باشد. همچنین ما به دلیل تجربه ای طولانی مدت در اجرای پروژه های زیر ساخت در رده چند شرکت برترکشور، در این حوزه قرار گرفته ایم و مشاورو پیمانکار اجرایی مورد اعتماد برای سازمان های بزرگ شده ایم که نام تعدادی ازپروژه های قابل مطرح شدن را می توانید در قسمت پروژه های فارس مشاهده فرمائید.
هم چنین شما می توانیدتنوع راهکارهای پروژه های فیبر نوری برای زیر ساخت صنایع مختلف را در همین سایت ببینید و یا با مراجعه به قسمت کتب و نشریات با فن آوری های نوین ارتباطات و شبکه های فیبر نوری بیشتر آشنا شوید.
شرکت فارس دوره های خصوصی و محدود زیر ساخت شبکه های فاوا را برای پیمانکاران خود و کارفرمایان محترم برگزار می کند، که با مراجعه به قسمت آموزش می توانید با این دوره های آموزشی آشنا شوید و یا با تماس با مشاوران شرکت قبل از اجرای پروژه خود از خدمات مشاوره شرکت فارس بهره مند شوید.