تاثیر آب بر روی فیبرنوری
مقدمه
فیبر نوری به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین تکنولوژی‌ها در حوزه ارتباطات شناخته می‌شود. این تکنولوژی به دلیل سرعت بالای انتقال داده و ظرفیت زیاد، در بسیاری از شبکه‌های ارتباطی مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، مانند هر فناوری دیگری، کابل‌های فیبرنوری نیز در برابر برخی از عوامل محیطی حساس هستند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها آب است. در این مقاله، به بررسی تاثیر آب بر روی فیبرنوری و راهکارهای مقابله با این مشکل پرداخته می‌شود.
برای درک بهتر تأثیر آب بر روی فیبرنوری ، ابتدا باید با ساختار این کابل‌ها آشنا شویم. کابل فیبرنوری از چندین لایه تشکیل شده است:
۱. هسته (Core): هسته مرکزی که وظیفه اصلی انتقال نور را بر عهده دارد. این قسمت از شیشه یا پلاستیک با ضریب شکست بالا ساخته می‌شود.
۲. روکش (Cladding): روکش اطراف هسته که از خروج نور از هسته جلوگیری می‌کند و بازتاب داخلی کلی را ممکن می‌سازد.
۳. پوشش محافظ (Buffer Coating): این لایه به عنوان یک محافظ برای فیبر عمل کرده و از آن در برابر آسیب‌های مکانیکی و عوامل محیطی محافظت می‌کند.
۴. ژاکت بیرونی (Outer Jacket): این لایه نهایی که کابل را در برابر عناصر خارجی مانند آب، رطوبت و سایر عوامل محیطی محافظت می‌کند.
ساختار فیبرنوری چگونه است؟
آب می‌تواند به چندین روش مختلف بر عملکرد کابل‌های فیبرنوری تأثیر بگذارد:
۱. جذب آب توسط پوشش‌ها: برخی از مواد مورد استفاده در پوشش‌های محافظ کابل‌های فیبرنوری می‌توانند آب را جذب کنند. این جذب آب ممکن است باعث تغییر در خواص مکانیکی و نوری کابل شود. به عنوان مثال، جذب آب توسط پوشش محافظ ممکن است باعث تورم آن شود که می‌تواند فشار بر روی هسته نوری وارد کرده و در نتیجه منجر به کاهش کیفیت سیگنال و افزایش تلفات نوری شود.
۲. نفوذ آب به داخل کابل: در صورتی که ژاکت بیرونی کابل آسیب ببیند یا به درستی آب‌بندی نشده باشد، آب می‌تواند به داخل کابل نفوذ کرده و به هسته و روکش فیبر نوری آسیب برساند. این نفوذ آب می‌تواند باعث تخریب کامل کابل یا کاهش شدید عملکرد آن شود.
۳. ایجاد رطوبت: حتی در صورتی که آب به طور مستقیم به کابل نرسد، رطوبت بالا در محیط اطراف کابل می‌تواند به مرور زمان به کابل آسیب برساند. رطوبت می‌تواند باعث زنگ‌زدگی و خوردگی مواد فلزی موجود در ساختار کابل شده و طول عمر آن را کاهش دهد.
۴. تغییرات دمایی: آب موجود در نزدیکی کابل‌های فیبرنوری می‌تواند باعث تغییرات دمایی شود. تغییرات دمایی به خصوص در مناطقی که دمای هوا به زیر صفر می‌رسد، می‌تواند باعث یخ‌زدگی آب شود. این یخ‌زدگی می‌تواند به کابل فشار آورده و باعث شود.
برای مقابله با تأثیرات منفی آب بر روی کابل‌های فیبرنوری، چندین راهکار مختلف وجود دارد:
۱. استفاده از کابل‌های ضد آب: کابل‌های فیبرنوری ضد آب دارای ژاکت‌های بیرونی خاصی هستند که به طور کامل در برابر نفوذ آب مقاوم هستند. این کابل‌ها به طور ویژه برای استفاده در محیط‌های مرطوب یا زیر آب طراحی شده‌اند.
۲. استفاده از مواد جذب‌کننده آب: برخی از کابل‌های فیبرنوری دارای مواد جذب‌کننده آب در داخل ساختار خود هستند. این مواد در صورت نفوذ آب به داخل کابل، آن را جذب کرده و از گسترش آن جلوگیری می‌کنند.
۳. محافظت مکانیکی: استفاده از لوله‌ها و کانال‌های محافظتی می‌تواند کابل‌های فیبرنوری را از تماس مستقیم با آب و رطوبت محافظت کند. این لوله‌ها معمولاً از مواد پلاستیکی یا فلزی ساخته شده و کابل‌ها را در برابر آسیب‌های محیطی محافظت می‌کنند.
۴. نصب و نگهداری صحیح: نصب صحیح کابل‌های فیبرنوری و اطمینان از آب‌بندی مناسب در نقاط اتصال و کانکتورها می‌تواند خطر نفوذ آب را به حداقل برساند. همچنین، نگهداری منظم و بررسی کابل‌ها به منظور شناسایی و تعمیر هرگونه آسیب به ژاکت بیرونی ضروری است.
در ساخت تار فیبرنوری از دی اکسید سیلیکون از دو روش استفاده می شود. روش اول:روش بوته، که در آن سیلیس پودری ذوب می‌شود، الیاف چاق‌تر و چند حالته‌ای تولید می‌کند که برای انتقال سیگنال‌های موج نور در فواصل کوتاه مناسب است. دوم:فرآیند رسوب بخار، یک استوانه جامد از هسته و مواد روکشی ایجاد می کند که سپس گرم می شود و به یک فیبر نازک تر و تک حالته برای ارتباط از راه دور کشیده می شود.
آب یکی از عوامل محیطی مهم است که می‌تواند بر عملکرد و طول عمر کابل‌های فیبرنوری تأثیر منفی بگذارد.
جذب آب، نفوذ آن به داخل کابل و ایجاد رطوبت می‌تواند باعث کاهش کیفیت سیگنال و افزایش تلفات نوری شود. با این حال، با استفاده از کابل‌های ضد آب، مواد جذب‌کننده آب، محافظت مکانیکی و نصب و نگهداری صحیح، می‌توان این مشکلات را به حداقل رساند و از عملکرد بهینه کابل‌های فیبرنوری در محیط‌های مختلف اطمینان حاصل کرد.
