در عصر اینترنت، فیبر نوری دارای سرعت بسیار بالایی است به همین علت بیشتر افراد بی صبرانه منتظر آن هستند که منطقه‌ای که در آن زندگی می‌کنند به اینترنت فیبر نوری مجهز شود. ما قصد داریم در ادامه در رابطه با تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مود و مالتی مود توضیح دهیم.

دقت داشته باشید که کابل‌ فیبر نوری در دو نوع سینگل مود (تک حالته) و مولتی مود (چند حالته) در بازار تجهیزات شبکه تولید و عرضه می‌شوند. به طور کلی هر دوی این کابل‌های فیبر نوری برای انتقال داده استفاده می‌شوند، با این حال تفاوت‌های کلیدی بین آن‌ها وجود دارد که آن‌ها را برای کاربرد‌های مختلف مناسب می‌کند.

کابل فیبر نوری چیست و انواع آن :

کابل فیبر نوری یکی از انواع کابل شبکه است که برای انتقال اطلاعات در فاصله های بلند با سرعت و کیفیت بالا استفاده می شود. این کابل ها از الیاف نوری تشکیل شده اند که به صورت یک لوله پلاستیکی بافته شده اند و به همراه یک پوشش محافظ برای حفاظت از الیاف نوری عرضه می شوند.

کابل فیبر نوری می تواند به صورت تک حالته یا Single-Mode Fiber و چند حالته یا Multi-Mode Fiber باشد. کابل فیبر نوری تک حالته، الیاف نوری با قطر کوچکتری دارد که به تنهایی یک حالت نوری را منتقل می کند. این الیاف نوری به عنوان Single-Mode Fiber نیز شناخته می شوند.

در این نوع کابل فیبر نوری، نور به صورت مستقیم و بدون انعطاف درون الیاف نوری حرکت می کند و به دلیل وجود یک حالت نوری، سرعت انتقال داده ها در این نوع کابل فیبر نوری بسیار بالا و با کیفیت بسیار عالی است. به همین دلیل، کابل فیبر نوری Single-Mode Fiber برای انتقال اطلاعات در فاصله های بلند (تا ۱۰۰ کیلومتر) و با سرعت بالا مناسب است.

در کابل فیبر نوری چند حالته، الیاف نوری قطر بزرگتری دارد که بسیاری از حالت های نوری را با سرعت بالا منتقل می کند. این الیاف نوری به عنوان Multi-Mode Fiber نیز شناخته می شوند. در این نوع کابل فیبر نوری، نور به صورت غیر مستقیم درون الیاف نوری حرکت می کند و به دلیل وجود چندین حالت نوری، مسیر حرکت نور دارای انعطاف پذیری بیشتری است. به همین دلیل، کابل فیبر نوری چند حالته برای انتقال اطلاعات در فاصله های کوتاه (تا ۲ کیلومتر) و با سرعت نسبتاً کمتری مناسب است.

لازم به ذکر است کابل فیبر نوری SM، حاوی یک الیاف نوری با قطر کوچک (حدود ۹ میکرون) است که تنها یک حالت نوری را به صورت مستقیم انتقال می‌دهد. این نوع کابل فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در فاصله های بلند تا ۱۰۰ کیلومتر با سرعت بالا مناسب است. کابل فیبر نوری MM با قطر بزرگتر (حدود ۵۰-۶۲۵ میکرون)، چندین حالت نوری را بدون انعطاف درون الیاف نوری انتقال می‌دهد. این نوع کابل فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در فاصله‌های کوتاه (تا ۲ کیلومتر) با سرعت نسبتاًکمتری مناسب است.

در کل، کابل فیبر نوری یک راه حل مناسب و پیشرفته برای انتقال اطلاعات در فاصله‌های بلند و با سرعت بالا است. با توجه به اینکه این کابل ها از الیاف نوری تشکیل شده‌اند، امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا و با کیفیت عالی به دور از مشکلات ازدحام شبکه، اختلالات الکترومغناطیسی و تداخلات بین کابل ها وجود دارد. همچنین، کابل فیبر نوری به دلیل مقاومت بالا در برابر خرابی‌های محیطی مانند رطوبت، باران، یخبندان و زلزله، بسیار پایدار و مطمئن است.

مزایای استفاده از کابل فیبرنوری:

کابل فیبر نوری به علت داشتن ویژگی‌های منحصر به فرد و فناوری پیشرفته‌ای که در طراحی و ساخت آن به کار رفته است، مزایای بسیاری را در مقایسه با کابل‌های دیگر ارائه می‌دهد. در اینجا به برخی از مزایای استفاده از کابل فیبر نوری اشاره خواهیم کرد:

• سرعت بالا: یکی از مزایای برجسته کابل فیبر نوری، سرعت بالایی است که در انتقال داده‌ها به کار می‌رود. با توجه به میزان انتقال داده‌ها و افزایش نیاز به سرعت بالا در شبکه‌ها، استفاده از کابل فیبر نوری برای انتقال داده‌های بزرگ مناسب است. سرعت انتقال داده‌ها در کابل فیبر نوری چندین گیگابیت در ثانیه (Gbps) و حتی ترابیت در ثانیه (Tbps) است که در مقایسه با کابل‌های مسی و کواکسیال، بسیار بالاتر است.
• کیفیت بالا: در کابل فیبر نوری به دلیل داشتن حالت SM یا MM نور، تداخل سیگنال‌ها کمتر است و به همین دلیل کیفیت بالایی در انتقال داده‌ها حاصل می‌شود. همچنین، برای کابل فیبر نوری برای انتقال داده‌ها نیاز به تقویت کننده نداریم و با توجه به عدم تداخل با موج‌های الکتریکی و مغناطیسی، تداخل الکترومغناطیسی کمتری در این کابل‌ها وجود دارد که موجب افزایش کیفیت سیگنال و کاهش خطا در انتقال داده‌ها می‌شود.
• فاصله بلند: کابل فیبر نوری برای انتقال داده‌ها در فواصل بلند به کار می‌رود و این یکی دیگر از مزایای آن است. با توجه به اینکه این کابل‌ها نسبت به کابل‌های مسی و کواکسیال دارای تلفات کمتری در طول مسیر هستند، برای انتقال داده‌ها در فواصل بلند تا چند صد کیلومتر بسیار مناسب هستند.
• انعطاف پذیری بالا: کابل فیبر نوری به دلیل داشتن قطر کوچک و مواد ساختاری خاص، انعطاف پذیری بالایی دارد و می‌تواند در مسیرهای پیچیده و در فضاهای محدود نصب شود. این انعطاف پذیری بالا، مزیتی برای استفاده از کابل فیبر نوری در مناطقی با شرایط نصب چالش برانگیز مانند درون ساختمان‌ها، تونل‌ها و فضاهای محدود است.
• مقاومت بالا: کابل فیبر نوری در برابر خرابی‌هایی مانند خسارت فیزیکی، نویز‌های الکترومغناطیسی و حرارت بسیار مقاوم است و این یکی دیگر از مزایای آن است. به دلیل داشتن مواد ساختاری خاص و قابلیت حفاظت از الیاف نوری در داخل کابل، کابل فیبر نوری مقاومت بالایی در برابر خرابی‌های فیزیکی مانند خم شدن، شکستگی و خراشیدگی دارد. همچنین، کابل فیبر نوری نسبت به نویز‌های الکترومغناطیسی که از محیط پیرامون به آن وارد می‌شود، مقاومت بیشتری دارد و می‌تواند در محیط‌های شرایطی با نویز بالا و یا از نظر فیزیکی خطرناک نصب شود.
• امنیت بالا: کابل فیبر نوری به دلیل داشتن حالت نوری برای انتقال داده‌ها، از نظر امنیتی از کابل‌های دیگر برتری دارد. به علت عدم گسستن امواج نوری در داخل کابل، امکان دسترسی به اطلاعات درون آن توسط اشخاص غیرمجاز به شدت کاهش می‌یابد. در واقع، تلاش برای هک کابل فیبر نوری بسیار سخت و پیچیده است و به همین دلیل این کابل‌ها برای انتقال اطلاعات حساس نظیر اطلاعات بانکی، اطلاعات دولتی و اطلاعات پزشکی، بسیار مناسب هستند.
• حفاظت از محیط زیست: کابل فیبر نوری به دلیل داشتن ساختاری با قطر کوچک و وزن سبک، به عنوان یک راه حل سبز و دوستدار محیط زیست در مقایسه با کابل‌های دیگر مورد توجه قرار گرفته است. این کابل‌ها به دلیل عدم استفاده از فلزات سنگین و مواد ضد آتش در ساختار خود، برای محیط زیست زیانی نخواهند داشت. علاوه بر این، به دلیل کاهش نیاز به انتقال داده‌ها با استفاده از کابل‌های مسی، مصرف انرژی در شبکه‌ها نیز کاهش خواهد یافت.

تفاوت کابل فیبر نوری سینگل مود و مالتی مود:

کابل فیبر نوری یکی از انواع کابل های ارتباطی است که برای انتقال اطلاعات در فاصله های بلند با سرعت بالا و کیفیت بالا استفاده می شود. کابل فیبر نوری می‌تواند به دو نوع تک حالته و چند حالته باشد که در ادامه به بررسی تفاوت‌های آن‌ها می‌پردازیم:

• کابل فیبر نوری تک حالته (Single-Mode Fiber):

در کابل فیبر نوری SM، الیاف نوری قطر کوچکتری دارد که به تنهایی یک حالت نوری را منتقل می کند. در این نوع کابل فیبر نوری، نور به صورت مستقیم و بدون انعطاف درون الیاف نوری حرکت می کند و به دلیل وجود یک حالت نوری تنها، سرعت انتقال داده ها در این نوع کابل فیبر نوری بسیار بالا و با کیفیت بسیار عالی است.

به همین دلیل، کابل فیبر نوری SM برای انتقال اطلاعات در فاصله های بلند (تا ۱۰۰ کیلومتر) و با سرعت بالا مناسب است. البته این سرعت و کیفیت بالا باعث می‌شود که هزینه این نوع کابل فیبر نوری نسبت به کابل فیبر نوری MM بیشتر باشد.

الیاف نوری SM دارای قطر کوچکتری نسبت به الیاف نوری MM هستند. قطر الیاف نوری تک حالته حدود ۹ میکرون است، در حالی که قطر الیاف نوری چند حالته می‌تواند حدود ۵۰ تا ۶۲۵ میکرون باشد. همچنین، در کابل فیبر نوری تک حالته، نور تنها در یک مسیر حرکت می‌کند و به همین دلیل این کابل برای انتقال اطلاعات در فواصل بلند و با سرعت بالا مناسب است. در حالی که در کابل فیبر نوری چند حالته، نور در چندین مسیر حرکت می‌کند و به همین دلیل سرعت انتقال داده‌ها کمتر و کیفیت آن‌ها پایین‌تر است.

همچنین، در کابل فیبر نوری تک حالته برای انتقال داده‌ها به دلیل وجود یک حالت نوری، تداخل سیگنال‌ها کمتر است و به همین دلیل این کابل برای انتقال اطلاعات در فواصل بلند مناسب است. در حالی که در کابل فیبر نوری چند حالته به دلیل وجود چندین حالت نوری، تداخل سیگنال‌ها بیشتر است و به همین دلیل سرعت انتقال داده‌ها کمتر و کیفیت آن‌ها پایین‌تر است.

• کابل فیبر نوری چند حالته (Multi-Mode Fiber):

در کابل فیبر نوری چند حالته، الیاف نوری با قطر بزرگتری دارد که بسیاری از حالت‌های نوری را با سرعت بالا منتقل می کند. در این نوع کابل فیبر نوری، نور به صورت غیر مستقیم درون الیاف نوری حرکت می کند و به دلیل وجود چندین حالت نوری، مسیر حرکت نور دارای انعطاف پذیری بیشتری است.

به همین دلیل، کابل فیبر نوری چند حالته برای انتقال اطلاعات در فواصل کوتاه (تا ۲ کیلومتر) و با سرعت نسبتاً کمتری مناسب است.در کابل فیبر نوری چند حالته، نور به صورت گسترده‌ای در اطراف الیاف نوری حرکت کرده و به دلیل وجود چندین حالت نوری، پس از مدتی میزان کیفیت سیگنال کاهش می‌یابدو سرعت انتقال داده‌ها کمتر می‌شود.

همچنین، در کابل فیبر نوری چند حالته، اختلاف زمانی بین سیگنال‌ها در پایان مسیر بیشتر است که به دلیل تداخل سیگنال‌ها در مسیر نوری است. به همین دلیل، کابل فیبر نوری چند حالته برای انتقال اطلاعات در فواصل کوتاه و با سرعت کمتر مناسب است.

با توجه به دلایل فوق، از کابل فیبر نوری تک حالته برای انتقال اطلاعات در فواصل بلند و با سرعت بالا که نیاز به کیفیت بالا و تداخل کمتر سیگنال‌ها دارند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، برای ارتباطات اینترنتی و شبکه های مخابراتی بزرگ از کابل فیبر نوری تک حالته استفاده می‌شود.

از طرفی، از کابل فیبر نوری چند حالته برای انتقال اطلاعات در فواصل کوتاه و با سرعت کمتر که نیاز به کیفیت کمتر و تداخل بیشتر سیگنال‌ها دارند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، از کابل فیبر نوری چند حالته برای ارتباطات داخلی در ساختمان‌ها و شبکه‌های کوچک استفاده می شود.

منبع: 

تفاوت کابل فيبر نوري سينگل مود و مالتي مود