فیبر نوری پر از اصطلاحات واژگان است اما درک آن از اهمیت&# 39 برخوردار است. یکی از اصطلاحات گیج کننده تر ، طول موج&است."؛ بسیار علمی به نظر می رسد ، اما این اصطلاحی است که برای تعریف آنچه ما به عنوان رنگ نور در نظر می گیریم به کار می رود.
نور بخشی از&است ؛ طیف الکترومغناطیسی&؛ که همچنین شامل اشعه ایکس ، اشعه ماورا بنفش ، مایکروویو ، رادیو ، تلویزیون ، تلفن های همراه و سایر سیگنال های بی سیم است. آنها به سادگی تابش الکترومغناطیسی با طول موج های مختلف هستند. ما به محدوده طول موج تابش الکترومغناطیسی به عنوان یک طیف اشاره می کنیم.
طول موج و فرکانس با هم مرتبط هستند ، بنابراین برخی از تابش ها با طول موج آن مشخص می شوند در حالی که به برخی دیگر با فرکانس آنها اشاره می شود. به عنوان مثال ، برای تابش طول موج های کوتاه تر ، نور ، اشعه ماورا بنفش و اشعه ایکس ، ما برای شناسایی آنها به طول موج آنها مراجعه می کنیم ، در حالی که طول موج های طولانی تر مانند رادیو ، تلویزیون و مایکروویو ، با فرکانس آنها اشاره می کنیم.
نوری که بیشتر با آن آشنا هستیم ، البته نوری است که می توانیم ببینیم. چشمهای ما نسبت به نوری که طول موج آن در محدوده 400 نانومتر (میلیاردیمم متر) تا 700 نانومتر ، از آبی / بنفش تا قرمز حساس است ، حساس هستند. اگر تعجب می کنید که چرا این طیف رنگی است که می توانیم ببینیم ، این&# 39 است ؛ زیرا همان منطقه ای است که درخشان ترین خروجی خورشید است. به عبارت دیگر ، ما بینایی را در محدوده طیفی خروجی ستاره محلی خود توسعه دادیم که در واقع ایده خوبی است.
برای فیبرهای نوری با الیاف شیشه ، ما از نوری در منطقه مادون قرمز استفاده می کنیم که طول موج بیشتری نسبت به نور مرئی دارد ، معمولاً در حدود 850 ، 1300 و 1550 نانومتر. چرا ما از مادون قرمز استفاده می کنیم؟ زیرا میرایی فیبر در آن طول موج ها بسیار کمتر است. تضعیف فیبر نوری شیشه توسط دو عامل جذب و پراکندگی ایجاد می شود. جذب در چندین طول موج خاص به نام باندهای آب به دلیل جذب به مقدار دقیقه بخار آب در لیوان رخ می دهد.
پراکندگی در اثر برخورد نور با اتم ها یا مولکول های موجود در شیشه ایجاد می شود. این به شدت تابعی از طول موج است و طول موج های طولانی تر دارای پراکندگی بسیار کمتری هستند. آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا آسمان آبی است؟ این&# 39 است زیرا نور خورشید با شدت بیشتری در رنگ آبی پراکنده می شود.
طول موج های انتقال فیبر نوری با دو عامل تعیین می شوند: طول موج های طولانی تر در مادون قرمز برای کاهش اتلاف فیبر شیشه و طول موج هایی که بین باندهای جذب هستند. بنابراین طول موج های طبیعی 850 ، 1300 و 1550 نانومتر است. خوشبختانه ، ما همچنین می توانیم فرستنده ها (لیزرها یا LED ها) و گیرنده ها (ردیاب های نوری) را در این طول موج های خاص بسازیم.
اگر میرایی فیبر در طول موج های طولانی تر کمتر است ، چرا ما از&# 39 استفاده نمی کنیم ، حتی از طول موج های طولانی تر هم استفاده نمی کنیم؟ انتقال طول موج های مادون قرمز بین نور و گرما ، مانند اینکه می توانید درخشش قرمز کسل کننده عنصر گرم کننده الکتریکی را ببینید و گرما را احساس کنید. در طول موج های طولانی تر ، دمای محیط به نویز پس زمینه تبدیل می شود ، سیگنال های مزاحم. و باندهای آب قابل توجهی در مادون قرمز وجود دارد.
فیبر نوری پلاستیک (POF) از موادی ساخته می شود که در طول موج های کوتاه جذب کمتری دارند ، بنابراین نور قرمز در 650 نانومتر با POF معمولاً استفاده می شود ، اما میرایی در 850 نانومتر همچنان قابل قبول است بنابراین ممکن است از فرستنده های الیاف شیشه ای با طول موج کوتاه استفاده شود.
ما اغلب در فیبرهای نوری به طول موج ها اشاره می کنیم. طول موج هایی که برای انتقال از آنها استفاده می کنیم ، باید طول موج هایی باشند که برای از دست دادن نیروگاه های کابل خود آزمایش می کنیم. کنتورهای برق ما در آن طول موج ها کالیبره می شوند تا بتوانیم تجهیزات شبکه ای را که نصب می کنیم آزمایش کنیم.
سه طول موج اصلی برای فیبر نوری ، 850 ، 1300 و 1550 نانومتر هر آنچه را طراحی یا آزمایش می کنیم ، هدایت می کنند. NIST (انستیتوی استاندارد و فناوری ملی ایالات متحده) کالیبراسیون کنتور برق را در این سه طول موج برای فیبر نوری فراهم می کند. فیبر چند حالته برای عملکرد در 850 و 1300 نانومتر طراحی شده است ، در حالی که فیبر تک حالته برای 1310 و 1550 نانومتر بهینه شده است. تفاوت بین 1300 نانومتر و 1310 نانومتر به سادگی یک امر مرسوم است و به روزهایی برمی گردد که AT&؛ T بیشتر اصطلاحات اصطلاحات فیبر نوری را تعیین می کند. از لیزرهای 1310 نانومتر و LED ها با 1300 نانومتر به ترتیب در فیبرهای تک حالته و چند حالته استفاده شد.
