فروشگاه تجهیزات شبکه استورنت
0 محصولات نمایش سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

تاریخ پیدایش فیبر نوری

تاریخ پیدایش فیبر نوری

history of fiber optic

فیبرنوری چیست؟

برای انتقال اطلاعات روش های مختلفی به کار گرفته می شود. زمانی که شما با یک تلفن ثابت صحبت می کنید صدای شما از طریق یک سیم به سوکت دیواری و در ادامه تا مرکز مخابرات محلی و سپس تا مقصد هدایت می شود. در تلفن های همراه نیز از طریق امواج نامرئی رادیو ئی ارتباط برقرار می شود که به آن تکنولوژی بیسیم میگوییم.

فیبر نوری به عنوان روش سوم برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. در واقع اولین بار در دهه ۱۹۵۰میلادی فیبر نوری برای آندوسکوپی ساخته و از آن برای تصویر برداری از داخل بدن انسان استفاده شد. بعد از آن در دهه ۱۹۶۰ میلادی مهندسان با توسعه بخشیدن به همان تکنولوژی موفق به استفاده از آن برای انتقال مکالمات تلفنی شدند.

تکنولوژی نوری

در حال حاضر بالغ بر ۱۰۰ نوع تار فیبر نوری ساخته شده است که هر کدام از آنها از موی انسان هم نازکتر هستند. یک رشته فیبر نوری توانایی حمل ۱۰ میلیون تماس تلفنی را دارد. فرض کنید شما قصد دارید از کامپیوترتان پیامی برای دوست خود که در خیابان کناری شماست بفرستید.

برای این منظور شما به یک سلول فوتوالکتریک احتیاج دارید که بتواند اطلاعات را تبدیل به رمزهای نوری و آن را داخل کابل نوری بفرستد و در انتهای مسیر،کامپیوتر دوستتان همان اطلاعات را از فوتون های نوری دریافت کند.

طرز کار فیبر نوری

ذرات نور مانند ارابه هایی داخل مسیر فیبر در حرکتند و اطلاعات ارسالی توسط شما سوار بر فوتون های نوری شده و به سمت مقصد حرکت میکنند. لوله باریک شیشه ای را در نظر بگیرید، اگر شما نوری را داخل این لوله شفاف به حرکت درآورید با کوچکترین زاویه چرخش در مسیر این نور از لوله خارج میشود.

به همین خاطر هسته فیبر را با لایه ای پلاستیکی میپوشانند تا مانع از خروج نور شود. با این روش نور به دیواره ها برخورد میکند و مسیر خود را به جلو ادامه میدهد،

این حالت را پدیده بازتاب داخلی مینامند. در نتیجه ساختار کابل نوری از ۲ بخش تشکیل میشود. یکی هسته که از آلیاژ شیشه بوده و نور را به سمت مقصد هدایت میکند، و دومی روکشی شفاف است که هسته را میپوشاند. از لحاظ فنی روکش باید ضریب شکست پایین تری نسبت به هسته داشته باشد تا مانع از خروج نور از هسته گردد.

history of fiber optic-1

کابل های فیبر نوری

ساده ترین نوع فیبر نوری تارهای تک حالته (single mode) هستند. این نوع تارها با یک هسته بسیار نازک با قطر ۵ تا ۱۰ میکرون ساخته میشوند. سفر سیگنال در این نوع از تارها در مرکز هسته بوده و به طور مستقیم تا انتهای مسیر هدایت میشوند. برای انتقال سیگنال های تلوزیون های کابلی اینترنت و تلفن از این نوع تارها استفاده میشود. این نوع تارها توانایی این را دارند تا اطلاعات را در مسافتی بیش از ۱۰۰ کیلومتر ارسال کنند. نوع دیگری از کابل فیر نوری تارهای چند حالته (multi mode) نام دارند. این تارها با قطر بزرگتری نسبت به تارهای تک حالته ساخته میشوند. این تارها تقریبا ۱۰ برابر تارهای تک حالته ضخامت دارند. فوتون های نوری در این تارها میتوانند در مسیرهای مختلفی سفر خود را تا مقصد ادامه دهند.

 

تارهای چند حالته میتوانند اطلاعات را در مسافت های خیلی کمتری نسبت به تارهای تک حالته انتقال دهند. نوع ضخیم تری نیز از تارهای فیبرنوری وجود دارد که در پزشکی به آن gastro scope میگویند. این تارها در تجهیزاتی مثل آندوسکپی استفاده میشود. نسخه صنعتی این تارها نیز با نام fiberscope وجود دارد که از آن برای بررسی قطعات غیر قابل دسترس موتورهای صنعتی مثل موتور هواپیما استفاده میکنند.

اختراع فیبر نوری:

چه کسی فیبرنوری را اختراع کرد

اولین بار در دهه ۱۸۴۰ میلادی یک فیزیکدان سوئیسی به نام دانیل کولادون موفق شد تا نور را در داخل یک بطری آب حرکت دهد و پرتوهای نور را در انتهای مسیر مشاهده کند.

چند سال بعد در سال ۱۸۷۰ میلادی یک فیزیکدان ایرلندی به نام جان تیندال آزمایش جالبی را در انجمن سلطنتی لندن به نمایش گذاشت. او کوزه ای را پر از آب کرد و نور را به داخل آن تاباند، سپس کوزه را کج کرد و مقداری از آب آن را ریخت، در این هنگام بود که مقداری از نور نیز همراه آب به سمت پایین حرکت کرد. این انحراف نور دقیقا همان چیزیست که در فیبرنوری از آن استفاده می شود. اگرچه از دانیل کولادون باید به عنوان پدر فیبر یاد می شد اما اعتبار بیشتر نصیب جان تیندال گردید.

در دهه ۱۹۳۰میلادی هاینریش لام و والتر گرلاخ، دو دانش آموز آلمانی سعی در ساخت یک لوله نوری کردند آنها در واقع می خواستند اولین گاستراسکوپ را بسازندتا از آن برای دیدن داخل معده استفاده کنند.

سپس در دهه ۱۹۵۰ در لندن یک فیزیکدان هندی به نام ناریندر کاپانی و یک فیزیکدان بریتانیایی به نام هارولد هاپکینز با همان لوله نوری اقدام به ارسال یک عکس ساده کردند. کاپانی با چاپ مقالات علمی بسیاری در این زمینه شهرت فراوانی به دست آورد و عنوان پدر فیبرنوری را کسب کرد.

اختراع فیبر نوری:

در سال ۱۹۵۷ میلادی سه دانشمند آمریکایی به نام های لارنس کرتیس، باسیل هیرسچوویتز و ویلبر پیترز در دانشگاه میشیگان موفق شدند تا با استفاده از فن آوری فیبرنوری برای اولین بار از داخل معده عکس برداری کنند.

در دهه ۱۹۶۰ میلادی یک فیزیکدان چینی متولد امریکا به نام چارلز کاوو وهمکارش جورج هوک هام متوجه شدند که استفاده از شیشه ناخالص برای فیبرنوری دوربرد، مناسب نیست. آنها پیشنهاد کردند که یک فیبر نوری با آلیاژ بسیار خالص از شیشه قادر به حمل سیگنال های تلفن در فواصل بسیار طولانی خواهد بود. در سال ۲۰۰۹ جایزه نوبل فیزیک برای این کشف به او اهدا شد.

در دهه ۱۹۶۰ برای اولین بار محققان شرکت کورنینگ با آلیاژی از شیشه فیبر نوری ساختند که قادر به حمل سیگنال های تلفن بود. در سال ۱۹۷۷میلادی اولین کابل تلفن فیبرنوری بین لانگ بیچ و آرتسیا در کالیفرنیا گذاشته شد.

در سال ۱۹۹۷ میلادی اولین کابل شبکه جهانی فیبرنوری از اقیانوس اطلس بین لندن و توکیو کشیده شد.

 

 

 

 

0
دیدگاه‌های نوشته

*
*