کاربرد فیبر نوری در دنیای امروز

فیبر نوری یکی از پرسرعت ترین ابزارهای انتقال اطلاعات محسوب می شود. فیبر نوری به عنوان یکی از پر کاربرد قطعه در تجهیزات شبکه، رشته ای بلند و باریک از جنس شیشه و یا پلاستیک است که با وارد شدن نور از یک سر آن از سر دیگر خارج می شود. این کابل های به دلیل پهنای باند وسیعتری که نسبت به کابل های مسی دارند به همین جهت کاربرد فیبر نوری در دنیای امروز بیشتر از هر ابزار انتقال داده دیگری شده است.

کاربرد فیبر نوری در مخابرات

کاربرد مبدل فیبر نوری در مخابرات از جمله مکان‌های پراستفاده از فیبر‌ نوری است. به دلیل وزن کمتری که فیبر نوری دارد و همچنین قابلیت انعطاف آن جایگزین مناسبی برای کابل های مسی شده‌است به همین منظور امروزه در اکثر کشورهای دنیا به منظور انتقال اطلاعات فیبرهای نوری را با کابل های مسی جایگزین می‌کنند. در ادامه به چند نمونه از مزایای فیبر نوری در مقایسه با کابل مسی می‌پردازیم:

• فیبر نوری از پهنای باند بیشتری نسبت به سیم مسی برخوردار است.
• فیبر نوری از افت کیفیت کمتری نسبت به سیم مسی برخوردار است بدین معنا که در فواصل طولانی‌تر افت سیگنال کمتری در فیبر نوری نسبت به کابل مسی مشاهده می‌شود.
• در سیستم مخابراتی یک کابل مسی را نمی‌توان از دکل‌های فشار قوی برق عبور داد ولی فیبرهای نوری را به راحتی می‌توان از این دکل‌ها عبور داد.
• فیبرهای نوری وزن کمتری را نسبت به کابل های مسی دارند بنابر این نقل و انتقال آنها راحت‌تر خواهد‌ بود.
• فیبرهای نوری به دلیل عدم پراکندگی و همچنین شنود دشوار، از امنیت بالاتری نسبت به کابل‌های مسی برخوردار است. همچنین فیبرهای نوری امکان این را فراهم می‌سازند که تمام لوازم الکتریکی در یک مکان مرکزی باشند به جای اینکه در سراسر ساختمان پراکنده شوند.
• قابلیت اطمینان فیبرهای نوری بیشتری از کابل‌های مسی است. فیبرهای نوری به دلیل اینکه از جنس شیشه هستند تحت تأثیر تداخل الکتریکی، تداخل فرکانس رادیویی، هم‌شنوایی و... قرار نمی‌گیرند. بنابراین انتقال داده در فیبرهای نوری با تداخل کمتری و افت سیگنال کمتری است.
• فیبرهای نوری نسبت به کابل‌های مسی از حساسیت کمتری نسبت به تغییرات دمایی و محیطی قرار می‌گیرند.
• هزینه کابل کشی فیبر نوری به گسترش استفاده از آن رو به کاهش است. شاید در ابتدای مرحله کابل کشی فیبر نوری این هزینه بیشتر باشد اما در مدت زمان طولانی به دلیل اینکه فیبرهای نوری از خرابی کمتری برخوردار هستند و نیاز به سخت افزارهای کمتری نیاز است از نظر اقتصادی کاملا مقرون به صرفه خواهد بود.

اما از معایب فیبر نوری این است که فیبرهای نوری انتقال اطلاعات را به صورت یک‌طرفه انجام می‌دهند اما اگر نیاز به ارتباط دو طرفه باشد باید از دو کابل فیبر نوری استفاده کرد. از دیگر معایب فیبر نوری این است که کابل‌کشی فیبر نوری نیاز به مهارت بالاتری نیاز دارد.

کابرد فیبر نوری در حسگرها

حسگرها در واقع سنسورهایی هستند که برای اندازه‌گیرهای تغییرات محیطی مانند: دما، فشار، جابجایی و کنترل تردد وسایل نقلیه، غلظت مواد شیمیایی و مواردی از این دست به کار می‌روند. حسگرهای فیبر نوری به سه گروه نقطه ای، توزیعی و شبه توزیعی دسته‌بندی می‌شوند. در حسگر نقطه‌ای فیبر نوری فقط یک پارامتر در یک محیط اندازه گیری می‌شود یکی از کاربردهای آن برای اندازه گیری دما است. 

در حسگرهای فیبر نوری توزیعی از تمام طول فیبر نوری به عنوان ابزار انتقال و سنجش پارامتر استفاده می‌شود. به گونه‌ای که هر دو اطلاعات فضایی و زمانی از هر نقطه از فیبر قابل دستیابی است.

کاربرد فیبر نوری در صنایع نظامی

از فیبر نوری در کاربردهای نظامی همچون ارتباط با رادار، زیردریایی ها، موشک‌ها و بسیاری از جنگ افزارها کاربرد دارد. به عنوان مثال در جنگنده‌ها نیاز است که اطلاعات با سرعت هر چه بیشتر به خلبان منتقل گردد تا بتواند در کوتاه‌ترین زمان ممکن تصمیم درست توسط خلبان گرفته شود بنابراین نیاز به دریافت و ارسال سریع اطلاعات می‌باشد.

از فیبرهای نوری در سیستم‌های راداری به منظور شناسایی و جستجوی موشک‌ها و پهنای باند مناسب برای نمایش تصاویر ارسالی بر روی کابین خلبان استفاده می‌شود. همچنین به منظورعدم شنود و امنیت در انتقال اطلاعات نظامی، استفاده از فیبرهای نوری بدین منظور امری مهم محسوب می‌گردد.

کاربرد فیبر نوری در پزشکی

فیبر نوری در صنعت پزشکی کاربرد بسیاری دارد و در شناسایی و درمان بسیاری از بیماری‌ها به پزشکان کمک نموده است. یکی از موارد استفاده آن در آندوسکوپی است. آندوسکوپ که از دو واژه یونانی Endom و Skopein گرفته شده است که معادل نمای درون می‌باشد. استفاده از سنسورهای بیولوژیکی که به منظور اندازه گیری دمای بدن خون، ضربان قلب از دیگر کاربردهای فیبر نوری در زمینه پزشکی است. 

با قرار دادن فیبر نوری در دستگاه گردش خود می‌توانند تجزیه‌های شیمیایی را در تخت مریض انجام دهند و نیاز به گرفتن آزمایش خون از فرد و فرستادن به آزمایشگاه نباشد. پزشکان همچنین می‌توانند با استفاده از فیبرنوری بدون اینکه بخواهند بدن فرد بیماری را برش بدهند و یا اینکه بیمار را بیهوش نمایند به عمل جراحی اقدام نمایند که این عمل به بهبود هر چه سریعتر بیمار کمک شایانی مینماید. 

از دیگر کاربردهای موفقیت‌آمیز فیبر نوری در پزشکی استفاده از فیبر نوری در کنترل خونریزی در زخم‌های گوارشی بوده است. این دستگاه که با نام فایبرسکوپی شناخته می‌شود در درمان زخم معده و روده استفاده می‌شود.

کاربرد فیبر نوری در روشنایی

طراحان نمای داخلی ساختمان به منظور نورپردازی داخلی و خارجی ساختمان از فیبرهای نوری استفاده می‌نمایند. سیستم نورپردازی End Light که معروف به نورپردازی آسمان پرستاره است. با استفاده از این تکنینک، طراحان قادر هستند تنها از طریق یک منبع نوری تعداد بیشماری از فیبرهای نوری که در فاصله‌های مشخصی تعبیه شده‌اند را روشن نمایند. 

تکنیک نورپردازی دیگری که به Side Light معروف است می‌توان نوری یکنواخت و زیبا با امکان تغییر رنگ، تغییر سرعت در اطراف محیط ایجاد نمود. از این تکنیک بیشتر برای محیط‌های مرطوب مانند استخرها و آب نماها استفاده می‌شود. استفاده از فیبرهای نوری به منظور ایجاد روشنایی مصرف برق را کاهش داده و همچنین به لحاظ الکتریکی کاملا بی‌خطر محسوب می‌گردد.