مقدمه:
در این مقاله به این می پردازیم که اندازه هسته یک فیبر نوری چقدر است ؟ با ما همراه باشید تا با جزئیات کامل آن را بررسی کنیم. در دنیای پیچیده فناوری فیبر نوری، درک پارامترهای اساسی مانند اندازه هسته فیبر نوری، قطر میدان حالت و دیافراگم عددی برای طراحی و استقرار سیستم‌های ارتباطی کارآمد ضروری است. این پارامترها بر رفتار انتشار نور در فیبر نوری، عوامل موثر مانند تضعیف سیگنال، پراکندگی و راندمان جفت کنترل می‌کنند. اندازه هسته فیبر نوری قطر ناحیه حامل نور را تعیین می کند، در حالی که قطر میدان حالت توزیع فضایی حالت نوری در فیبر را مشخص می کند. دیافراگم عددی توانایی فیبر برای پذیرش نور از منابع خارجی و محدود کردن آن در هسته را کمیت می کند. درک جامع این مفاهیم برای مهندسان و تکنسین هایی که در زمینه ارتباطات نوری کار می کنند ضروری است.
چندین عامل مهم توانایی فیبر نوری برای جمع آوری و انتقال نور در طول خود را تعیین می کند. این عوامل شامل اندازه هسته فیبر نوری، قطر میدان حالت و دیافراگم عددی آن است.
مثال:
فرض کنید در حال راه اندازی یک شبکه در یک ساختمان اداری بزرگ هستید و باید فیبر نوری مناسب را برای اطمینان از انتقال کارآمد داده انتخاب کنید. در نظر گرفتن فاکتورهایی مانند اندازه هسته، قطر میدان حالت و دیافراگم عددی به شما کمک می‌کند تا فیبرهایی را انتخاب کنید که می‌توانند سیگنال‌های نور را در فواصل طولانی بدون تلفات قابل‌توجه حمل کنند. با درک این پارامترها، می توانید اطمینان حاصل کنید که شبکه شما به خوبی کار می کند و اتصال قابل اعتمادی را به تمام قسمت های ساختمان ارائه می دهد.
اندازه هسته یک فیبر نوری چقدر است؟
اندازه هسته به بعد فیزیکی هسته فیبر اشاره دارد که به طور قابل توجهی بر نحوه اتصال نور به فیبر تأثیر می گذارد. بسیار مهم است که اندازه هسته با منبع نور مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود تا به طور موثر نور را جمع آوری کند. اگر منبع نور بزرگتر از هسته فیبر باشد، بیشتر نیروی آن در روکش فیبر پخش می شود و به سرعت فرار می کند.
اندازه هسته یک فیبر نوری چقدر است؟
فیبرهای چند حالته در اندازه‌های هسته مختلف از 7 میکرومتر تا 3 میلی‌متر در دسترس هستند که اندازه‌های معمول آن 50 میکرومتر، 62.5 میکرومتر، 100 میکرومتر و 200 میکرومتر است. استاندارد رایج برای ارتباطات داده اکنون 50 میکرومتر و الیاف چند حالته 62.5 میکرومتری با استفاده از شیشه سیلیکا است.
الیاف شیشه سیلیکا تک حالته معمولاً دارای اندازه هسته 8.3 میکرومتری هستند. در حالی که مخابرات به طور انحصاری از الیاف شیشه ای تک حالته استفاده می کند، پذیرش الیاف شیشه تک حالته در ارتباطات داده به تدریج در حال افزایش است.
برای فیبرهای نوری پلاستیکی، اندازه هسته از 0.25 میلی متر تا 3 میلی متر متغیر است که 1 میلی متر محبوب ترین انتخاب است.
مثال:
تصور کنید در حال راه اندازی یک شبکه محلی در یک ساختمان اداری هستید. درک اندازه هسته فیبرهای نوری برای انتخاب نوع مناسب فیبر برای اطمینان از انتقال کارآمد داده ها بسیار مهم است. به عنوان مثال، اگر از منبع نوری با قطر بزرگتر از هسته فیبر استفاده می کنید، باید فیبر چند حالته با اندازه هسته را انتخاب کنید که بتواند منبع نور را به اندازه کافی در خود جای دهد. این تضمین می کند که نور به طور موثر جذب شده و از طریق فیبر بدون از دست دادن یا پراکندگی قابل توجهی منتقل می شود.
قطر میدان حالت یک فیبر نوری چقدر است؟
اگرچه نور عمدتاً در هسته یک فیبر نوری حرکت می کند، اما از طریق ناحیه کمی بزرگتر که شامل لبه داخلی روکش فیبر است نیز پخش می شود. این ناحیه به عنوان قطر میدان حالت فیبر (MFD) نامیده می شود.
قطر میدان حالت، وسعت فضایی حالت اصلی را اندازه‌گیری می‌کند و مخصوصاً برای فیبرهای تک حالته مرتبط است. در فیبرهای چند حالته، تأثیر آن حداقل و اغلب ناچیز است.
قطر میدان مد نقش مهمی در تخمین عوامل مختلف مانند تلفات اتصال، تلفات در جفت‌کننده‌های منبع به فیبر و همچنین خمش ماکرو و خمش میکرو ایفا می‌کند. در تولید فیبر تک حالته، MFD در مقایسه با اندازه هسته فیبر، یک پارامتر مهم در نظر گرفته می شود.
مثال:
تصور کنید در حال راه اندازی یک شبکه مخابراتی هستید که نیاز به انتقال از راه دور با حداقل تلفات سیگنال دارد. درک قطر میدان حالت فیبرهای تک حالته در این سناریو ضروری است. به عنوان مثال، هنگام تخمین تلفات یا تلفات اتصال در کوپلرها، داشتن اطلاعات دقیق در مورد قطر میدان حالت به اطمینان از انتقال کارآمد و قابل اعتماد سیگنال در فواصل طولانی کمک می کند.
قطر میدان حالت یک فیبر نوری چقدر است؟
دیافراگم عددی فیبر نوری چیست؟
علاوه بر اندازه هسته فیبر، توانایی فیبر نوری برای جمع آوری نور به زاویه پذیرش آن بستگی دارد. زاویه پذیرش محدوده زوایایی را نشان می دهد که در آن یک پرتو نور می تواند وارد فیبر شده و در هسته آن گیر کند.
دیافراگم عددی (NA) و زاویه پذیرش پارامترهای مهمی هستند که برای توصیف زوایای مرتبط با انتشار نور در فیبرهای نوری استفاده می شوند. NA به عنوان سینوس نصف زاویه پذیرش تعریف می شود. این مقادیر بر اساس ضریب شکست مواد الیافی با استفاده از قانون اسنل و اصول هندسی تعیین می شوند.
در حالی که محاسبه NA برای الیاف شاخص پله ساده است، در الیاف با شاخص درجه بندی شده در سراسر هسته متفاوت است و با استفاده از روش مشابه قابل تعیین نیست. با این حال، در الیاف با شاخص درجه بندی شده، NA را می توان با مشاهده زاویه واگرایی نور خروجی از هسته فیبر اندازه گیری کرد.
در اندازه‌گیری‌های عملی NA فیبر چند حالته، محاسبه حالت‌های هدایت‌شده در امتداد روکش فیبر را حذف می‌کند. به طور معمول، لبه زاویه پذیرش در جایی تعریف می شود که شدت آن به 5٪ از آن در مرکز هسته کاهش می یابد.
به عنوان مثال، در فیبرهای چند حالته با شاخص درجه بندی شده 50 میکرومتر، دیافراگم عددی حدود 0.20 است، در حالی که در فیبرهای چند حالته با شاخص درجه بندی شده 62.5 میکرومتر، تقریباً 0.28 است.
در مقابل، الیاف شیشه‌ای تک حالته دارای هسته‌های کوچکی هستند که پراش نحوه پخش نور را کنترل می‌کند و NA را در مقایسه با الیاف چند حالته کمتر اهمیت می‌دهد.
مثال:
تصور کنید در حال راه اندازی شبکه ای هستید که به انتقال نور کارآمد از طریق فیبرهای نوری نیاز دارد. درک دیافراگم عددی در انتخاب نوع فیبر مناسب بسیار مهم است. به عنوان مثال، اگر با یک سیستم فیبر نوری چند حالته با هسته 50 میکرومتر کار می کنید، دانستن دیافراگم عددی 0.20 آن کمک می کند تا از جمع آوری نور و راندمان انتقال بهینه اطمینان حاصل کنید و در نتیجه عملکرد شبکه شما را افزایش دهید.
نتیجه گیری اندازه هسته یک فیبر نوری چقدر است
در نتیجه، اندازه هسته فیبر نوری، قطر میدان حالت، و دیافراگم عددی پارامترهای محوری هستند که عملکرد و ویژگی‌های فیبرهای نوری را در سیستم‌های ارتباطی تعریف می‌کنند. تسلط بر این مفاهیم برای طراحی، استقرار و حفظ شبکه های نوری کارآمد و قابل اعتماد ضروری است. با بهینه سازی این پارامترها، مهندسان می توانند از دست دادن سیگنال را به حداقل برسانند، نرخ انتقال داده را به حداکثر برسانند و عملکرد کلی سیستم های ارتباط نوری را افزایش دهند. از آنجایی که تقاضا برای ارتباطات پرسرعت و پهنای باند بالا همچنان در حال رشد است، درک عمیق این پارامترهای اساسی برای پیشبرد مرزهای فناوری فیبر نوری و برآوردن نیازهای در حال تحول ارتباطات از راه دور مدرن ضروری خواهد بود.
سوالات متداول
اندازه هسته کابل فیبر چقدر است؟
اندازه هسته کابل فیبر بسته به نوع فیبر متفاوت است. برای فیبرهای چند حالته، اندازه هسته معمولاً از 7 میکرون تا 3 میلی‌متر متغیر است که اندازه‌های معمول آن 50 میکرون، 62.5 میکرون، 100 میکرون و 200 میکرون است. الیاف شیشه سیلیکا تک حالته معمولاً دارای اندازه هسته 8.3 میکرون هستند.
اندازه یک هسته فیبر منفرد چقدر است؟
اندازه یک هسته فیبر منفرد در یک فیبر تک حالته معمولاً 8-10 میکرون است، در حالی که برای فیبرهای چند حالته، می تواند بین 50 تا 200 میکرون باشد.
اعداد اصلی کابل فیبر نوری چیست؟
اعداد هسته برای کابل فیبر نوری به اندازه های مختلف هسته استاندارد موجود برای فیبرهای چند حالته مانند 50 میکرون، 62.5 میکرون، 100 میکرون و 200 میکرون اشاره دارد. فیبرهای تک حالته معمولاً اندازه هسته 8.3 میکرون دارند.
شعاع هسته فیبر نوری چقدر است؟
شعاع هسته یک فیبر نوری نصف قطر هسته است. به عنوان مثال، در فیبرهای تک حالته با قطر هسته 8-10 میکرون، شعاع هسته تقریباً 4-5 میکرون خواهد بود.
چگونه قطر هسته فیبر نوری را تعیین می کنید؟
برای تعیین قطر هسته فیبر نوری، باید به مشخصات فیبر ارائه شده توسط سازنده یا تامین کننده مراجعه کنید. قطر هسته یک پارامتر حیاتی است که بر عملکرد و مناسب بودن فیبر برای کاربردهای خاص تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، فیبرهای تک حالته معمولاً دارای قطر هسته 8-10 میکرون هستند، در حالی که الیاف چند حالته می توانند قطر هسته بزرگتری از 50 تا 200 میکرون داشته باشند.
چرا هسته فیبر نوری باریک است؟
هسته فیبرهای نوری، به ویژه در فیبرهای تک حالته، باریک است تا نور بتواند در یک حالت با انعکاس کمی حرکت کند و به سیگنال اجازه می دهد بیشتر حرکت کند. این باریکی به حفظ یکپارچگی سیگنال کمک می کند و انتقال از راه دور بدون تداخل را امکان پذیر می کند.
