همانطور که در مقالاتی که تا به حال ارائه داده ایم ذکر شده است فیبر نوری از طریق انتقال نور در داخل کر شیشه فیبر نوری دیتا جا به جا می کند. اما این اطلاعات در صورت نبودن ارتباط مستقیم و در کابلی که دارای خمش است چگونه جا به جا می گردد؟ یا به طور کلی هدایت نور در کابل های فیبر نوری به چه صورت انجام می گیرد؟ در این مقاله سعی داریم به این سوالات پاسخ دهیم و در خلال بحث برخی پدیده ها همچون تضعیف، خمش و ... نیز توضیح خواهیم داد.
شباهت انتقال نور در داخل فیبر تاباندن نور در یک راهرو
اگر در یک راهروی بزرگ و مستقیم چراغ قوه ای را روشن نماییم، با توجه به عدم وجود پیچ در راهرو، محدوده مورد نظر روشن می شود ولی اگر راهروی فوق دارای خم یا پیچ باشد، در این حالت باید از یک آیینه در محل پیچ راهرو استفاده کرد تا باعث انعکاس نور در راهرو گردد و در صورتی که راهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد، در چنین حالتی بایست از آیینه های متعددی استفاده کرد. بدین ترتیب نور تابانده شده توسط چراغ قوه از نقطه ای به نقطه دیگر حرکت کرده و طول مسیر راهرو را روشن خواهد کرد .عملیات فوق مشابه آن چیزی است که در فیبر نوری انجام می گیرد.
نور در کابل فیبر نوری از طریق core (نظیر راهروی مثال ارائه شده) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده cladding (مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارائه شده) حرکت می کند. چون سطح آبکاری شده، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی است. در حقیقت، core و cladding همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می دهند که باعث می شود نور در هسته تابیده شود تا از سطح به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را بازتاب داخلی (internal reflection) می نامند.
تضعیف، افت و اختلال در فیبر نوری
با این حال بعضی از سیگنال های نوری در طول فیبر دچار اختلال، بازتاب های نامنظم و تضعیف (attenuation) می شوند. میزان این اختلال و همچنین تعداد سیگنال هایی که دچار آن می شوند به عواملی از جمله درصد خلـوص مـواد هسـته فیبر (ناخالص بودن شیشه) و طول موج نور دارد. به طور مثال اگر طول 1300 نانومتر باشد، بین 50 تا60 درصد در هر کیلومتر تضعیف می شود و موج با طول موج 1550 نانومتر بیش از 50 درصد در هر کیلومتر تضعیف می شود.
به طور کلی تلفات (افت) احتمالی هدایت نور در فیبر نوری شامل تلفات جذبی، تلفات پراکندگی به علت ناهمگونی ضریب شکست هسته، تلفات مرزی، تلفات خمش، تلفات در محل اتصال ها و پیوندها، تلفات در ورودی و خروجی فیبر نوری می باشد.
