تعریف فیبر نوری در مخابرات:
با اختراع لیزرهای نیم رسانا (دیود لیزر) در دهه 1960، استفاده از خواص نور لیزر (همدوسی) در صنعت مخابرات مورد توجه قرار گرفت.
لازم به ذکر است که در فیزیک «همدوسی» (Coherent) به معنی پایداری فازی میدان های الکترومغناطیسی حین انتشار بوده و بر دو نوع زمانی و مکانی است.
همدوسی زمانی به معنی هماهنگی بین فوتون های نور لیزر از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) و همدوسی مکانی به معنی هماهنگی بین فوتون های نور لیزر از لحاظ راستای ارتعاش است.
در آن زمان به دلیل کیفیت پایین فیبرهای نوری، افت کیفیت قابل ملاحظه ای در طول مسیر مشاهده می شد و عملاً برای مسافت های طولانی مفید نبود.
با پیشرفت در تکنولوژی ساخت فیبرهای نوری در سال 1976/77 اولین لینک مخابرات فیبر نوری چند مُد (Multi Mode) در طول موج 850nm مورد بررسی قرار گرفت.
پس از گذشت چند سال و بهبود ساختار فیبرهای نوری تک مُد (Single Mode)، طول موج های 1310nmو 1550nm مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند.
در کنار تلاش برای بهبود ارتباطات نوری مبتنی بر فیبر، کاربردهای دیگری از فیبرهای نوری در تقویت کننده های نوری، لیزرهای فیبری، کاربردهای پزشکی و … مورد توجه قرار گرفته اند.
شکل (1) باندهای طول موجی مخابرات فیبر نوری را نشان می دهد. محدوده طول موجی باند های مخابرات نوری در ناحیه مادون قرمز است.
شکل (1): باندهای مخابرات فیبر نوری بر اساس طول موج. پنجره سوم مخابرات نوری، یعنی طول موج 1550nm در باند C قرار دارد.
شبکه های مخابرات فیبر نوری به دلیل ظرفیت بسیار بالا و مسافتی که پوشش می دهند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند.
در شکل (2) ظرفیت و مسافتی که مخابرات نوری مبتنی بر فیبر مهیا می کند، جهت مقایسه با سایر لینک های مخابراتی آورده شده است.
شکل (2): مقایسه بین لینک های مخابراتی از لحاظ مسافت قابل پوشش و ظرفیت
در تصویر فوق عبارت های کامل هر یک از لینک های مخابراتی به شکل زیر است:
شکل زیر ناحیه فرکانسی، طول موج کاری و انرژی فوتون وابسته به سیگنال های مخابرات فیبر نوری را در طیف الکترومغناطیسی نشان می دهد.
شکل (3): ناحیه کاری مخابرات فیبر نوری در طیف الکترومغناطیسی
در ادامه به روند پیشرفت مخابرات فیبر نوری در شش نسل می پردازیم.