فیبر نوری (Optical Fiber)

  یکی دیگر از انواع کابل شبکه، فیبر نوری است که حامل سیگنال داده دیجیتال می باشد. این روش، برای ارسال داده نسبتاً امن بود و این کابل بر خلاف کابل های مسی که داده را به صورت سیگنال های الکتریکی حمل می کنند، حامل هیچ نوع سیگنال الکتریکی نمی باشد بلکه این سیگنال به صورت نوری ست. فیبر نوری دارای رشته های بسیار نازک  و بلند از جنس شیشه یا پلاستیک بوده که قطر هر کدام از این تارها مانند قطر تار موی انسان است. هر رشته، سیگنال را در یک جهت ارسال می کند بدین معنا که یک رشته ارسال کننده سیگنال بوده و رشته ی دیگر دریافت کننده ی سیگنال است. کابل فیبر نوری تحت تأثیر تداخلات الکتریکی قرار نگرفته و داده را با سرعت بیشتری انتقال می دهد به گونه ای که پژوهشگران دانمارکی در دانشگاه فنی این کشور توانسته اند با استفاده از یک فیبر نوری چند رشته ای به سرعت انتقال داده ۴۳ ترابیت بر ثانیه برسند به گونه ای که می توانید یک فیلم یک گیگا بایتی را تنها در ۰٫۲ ثانیه دانلود کنید.  از مزایای دیگر آن استفاده در مسافت های طولانی می باشد. ساختار فیبر نوری به گونه ای است که از سه بخش هسته، روکش و بافر رویه تشکیل شده است که هسته ی آن  یک تار باریک از جنس شیشه خالص است، البته در بعضی موارد از پلاستیک هم ساخته می شود، اما هسته ی پلاستیکی کیفیت شیشه ای را نداشته و برای فواصل کوتاه قابل استفاده است. بخش میانی یا همان روکش نیز اطراف هسته را احاطه کرده و موجب برگشت نور منعکس شده به هسته می شود. بافر رویه نیز از فیبر در برابر رطوبت و عوامل آسیب پذیر محافظت می کند.

  انواع کابل فیبر نوری تقریبا در هر شبکه بزرگی استفاده می شوند و هیچ شبکه ی بزرگی را نمی بینید که بدون زیر ساخت های فیبر نوری پیاده سازی شده باشند، با گذشت هر سال فیبرهای نوری ثابت می کنند که آینده شبکه ها در دست آنهاست. شبکه های فیبر نوری امروزه در زیرساخت های مخابراتی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند اما هنوز استفاده از آنها در شبکه های کوچک چندان مرسوم نیست. فیبر نوری همانطور که از نامش هم پیداست فیبری است نور را انتقال می دهد، این فیبر در واقع شیشه ای است با شفافیت بسیار بالا. فیبر نوری در اصطلاح شبکه ای دارای نشتی نیست و شنود کردن اطلاعات از آن به سادگی شنود کابل مسی نیست، در کابل مسی با قطع و وصل شدن برق، صفر و یک تعریف می شود در حالیکه در فیبر نوری با قطع و وصل شدن نور صفر و یک تعریف می شود که به آن پالس نوری گفته می شود ، بصورت کلی انواع کابل های فیبرهای نوری به دو دسته انجام می شود:

• فیبر نوری تک حالته یا  Singlemode
• فیبر نوری چند حالته یا Multimode

فیبرهای نوری تک حالته یا Singlemode 

فیبرهای نوری تک حالته تنها یک سیگنال را در هر فیبر عبور می دهند مانند تلفن؛ اما فیبرهای نوری چند حالته چندین سیگنال را در هر فیبر از خود عبور می دهند. مانند شبکه های کامپیوتری. مهمترین تفاوت بین فیبرهای نوری Multimode و Singlemode اندازه، ظرفیت و هسته مورد استفاده در آنها است. هسته مورد استفاده در فیبرهای نوری Singlemode اندازه ای برابر ۵ میکرومتر دارد و این در حالی است که هسته مورد استفاده در فیبرهای نوری Multimode اندازهای برابر ۵۰ میکرومتر یا حتی بیشتر  را داراست.

فیبر های نوری چند حالته یا Multimode

  با توجه به اینکه فیبرهای نوری Multimode از قطر بیشتری برخوردارند ، می توانند پالس ها یا سیگنال های بیشتری را با پهنای باند بیشتر منتقل کنند. بنابراین برای بدست آوردن سرعت بیشتر ، بهتر است از فیبرهای نوری Multimode به جای Singlemode استفاده شود زیرا در حالت استفاده از Singlemode برای بدست آوردن چنین پهنای باندی باید چندین فیبر Singlemode استفاده شود. اما مشکل استفاده از هسته ضخیم تر، بالا رفتن میزان تضعیف پالس های نوری است. بالا رفتن ضخامت فیبر نوری باعث می شود در فواصل طولانی، پالس های نوری تضعیف شوند و فاصله کمتری را طی کنند. به همین دلیل در زیرساخت های مخابراتی پیشنهاد می شود که برای فواصل طولانی از فیبرهای نوری Singlemode استفاده کنیم تا تضعیف پالس کمتری را شاهد باشیم. هر چند استفاده از فیبرهای نوری Singlemode باعث کاهش پهنای باند در مسیرهای طولانی می شود اما بهتر از این است که شما مجبور باشید با هزینه های آن چنانی در هر فاصله معینی یک دستگاه Repeater برای تقویت سیگنال خود نصب کنید که واقعاً هزینه های زیرساختی را بالا می برند. تفاوت دیگری که در بین فیبرهای نوری Singlemode و Multimode وجود دارد نوع تجهیزاتی است که برای اتصال آنها استفاده می شود. فیبرهای نوری Singlemode به دلیل داشتن اندازه ظریف هسته به تجهیزات خاصی از قبیل تجهیزات لیزری برای متمرکز کردن نور و تنظیم کردن دقیق آن نیاز دارند. شاید این کار برای یک یا دو اتصال در یک سازمان چندان هزینه بردار نباشد اما زمانی که صحبت از یک شبکه Campus بزرگ می شود این تجهیزات به شدت هزینه های فیبرکشی شما را افزایش خواهند داد. اما برخلاف فیبرهای نوری Singlemode همانطور که اشاره کردیم فیبرهای نوری Multimode دارای قطر بیشتری هستند و همین ضخامت فیبر به کار رفته در آن ها باعث می شود نور بیشتری را انتقال دهند و اجازه استفاده از تجهیزات ارزان قیمت تری را برای پیاده سازی و تست می دهند، بعضاً از تجهیزات LED به جای تجهیزات لیزری در این نوع فیبرها می توان استفاده کرد. اگر هزینه های معقولی در پیاده سازی فیبرهای نوری در نظر گرفته شود طبیعتاً به سرعت این نوع رسانه های ارتباطی جای سایر کابل ها را خواهند گرفت. بصورت کلی فیبرهای Singlemode بیشتر در تجهیزات زیرساخت مخابراتی استفاده می شود حال آنکه استفاده از Multimode ها بیشتر در شبکه های داخلی و Campus ها رواج دارند.