فيبرهاي نوري رشته هاي بلند و نازکي از شيشه بسيار خالصند که ضخامتي در حدود قطر موي انسان دارند.
اگر با دقت به يک رشته فيبر نوري نگاه کنيد، مي بينيد که از قسمتهاي زير ساخته شده:
قسمتهاي مختلف يک رشته فيبر نوري:
لايه روکش:
واسطه شفافي که هسته مرکزي فيبر نوري را احاطه مي کند وباعث انعکاس نور به داخل هسته مي شود.
روکش محافظ:
روکشي پلاستيکي که فيبر نوري در برابر رطوبت و آسيب ديدن محافظت مي کند. صدها يا هزاران عدد از اين رشته هاي فيبر نوري به صورت بسته اي در کنار هم قرار داده مي شوند که به آن کابل نوري گويند.
اين دسته از رشته هاي فيبر نوري با يک پوشش خارجي موسوم به ژاکت يا غلاف محافظت مي شوند.
فيبرهاي نوري دو نوعند:
1) فيبرهاي نوري تک وجهي:
اين نوع از فيبرها هسته هاي کوچکي دارند (قطري در حدود 5.2×10 اينچ يا 62.5 ميكرون ) و نور مادون قرمز گسيل شده از ديودهاي نوري موسوم به Led ها را (با طول موج 850 تا 1300 نانومتر ) درون خود هدايت مي كند.برخي از فيبرهاي نوري از پلاستيک ساخته مي شوند.
2) فيبرهاي نوري چندوجهي :
اين فيبرها هسته بزرگي ( با قطر 04. اينچ يا يك ميليمتر ) دارند و نور مريي قرمزي را که از **** گسيل مي شود
( و طول موجي برابر با 650 نانومتر دارد ) هدايت مي کنند. بياييد ببينيم طرز کار فيبر نوري چيست.
يک فيبر نوري چگونه نور را هدايت مي کند؟
فرض کنيد مي خواهيد يک باريکه نور را به طور مستقيم و در امتداد يک کريدور بتابانيد. نور به راحتي در خطوط راست سير مي کند و مشکلي ازاين جهت نيست . حال اگر کريدور مستقيم نباشد و در طول خود خميدگي داشته باشد چگونه نور را به انتهاي آن مي رسانيد؟
براي اين منظور مي توانيد از يک آينه استفاده کنيد که در محل خميدگي راهرو قرار مي گيرد و نور را در جهت مناسب منحرف مي کند. اگر راهرو خيلي پيچ در پيچ باشد و خمهاي زيادي داشته باشد چه؟ مي توانيد ديوارها را با آينه بپوشانيد و نور را به دام بيندازيد به طوريکه در طول راهرو از يک گوشه به گوشه ديگر بپرد.
اين دقيقاً همان چيزي است که در يک فيبرنوري اتفاق مي افتد. نور در يک کابل فيبرنوري، بر اساس قاعده اي موسوم به بازتابش داخلي، مرتباً به وسيله ديواره آينه پوش لايه اي که هسته را فراگرفته، به اين سو و آن سو پرش مي کند و در طول هسته پيش مي رود .
تصويري از بازتابش کلي نور در يک فيبر نوري :
از آنجا که لايه آينه پوش اطراف هسته هيچ نوري را جذب نمي کند، موج نور مي تواند فواصل طولاني را طي کند . به هر حال، برخي از سيگنالهاي نوري در حين حرکت در طول فيبر، ضعيف مي شوند که علت عمده آن وجود برخي ناخالصي ها داخل شيشه است. ميزان ضعيف شدن سيگنال به درجه خلوص شيشه به کار رفته در داخل فيبر و نيز طول موج نوري که درون فيبر سير مي کند بستگي دارد . بعنوان مثال :
850 نانومتر = 60 تا 75 درصد در هر يك كيلومتر
1300 نانومتر = 50 تا 60 درصد در هر يك كيلومتر
1550 نانومتر = بيش از 50 درصد در هر يك كيلومتر
رخي از فيبرهاي نوري هم هستند که سيگنال در داخل آنها خيلي کم تضعيف مي شود . ( كمتر از 10 درصد در هر كيلومتر براي 1550 نانومتر )
سيستم ارتباط به وسيله فيبرنوري براي پي بردن به اينکه فيبرهاي نوري چگونه در سيستم هاي ارتباطي مورد استفاده قرار مي گيرند، اجازه دهيد نگاهي بياندازيم به فيلم يا سندي که مربوط به جنگ جهاني دوم است .
دو کشتي نيروي دريايي را درنظر بگيريد که از کنار يکديگر عبور مي کنند و لازم است باهم ارتباط برقرار کنند درحالي که امکان استفاده از راديو وجود ندارد و يا دريا طوفاني است. کاپيتان يکي از کشتي ها پيامي را براي يک ملوان که روي عرشه است مي فرستد. ملوان آن پيام را به کد مورس ترجمه مي کند و از نورافکني ويژه که يک پنجره کرکره جلو آن است براي ارسال پيام به کشتي مقابل استفاده مي کند .
ملواني که در کشتي مقابل است اين پيام مورس را مي گيرد، ترجمه مي کند و به کاپيتان مي دهد . (ملوان کشتي دوم عکس عملي را انجام مي دهد که ملوان کشتي اول انجام داد ) حالا فرض کنيد اين دو کشتي هر يک در گوشه اي از اقيانوسند و هزاران مايل فاصله دارند و در فاصله بين آنها يک سيستم ارتباطي فيبرنوري وجود دارد .