فیبر نوری یا به عبارتی تار نوری، یک رشته باریک و به طول ممتد از ماده ای است که می بایست مانند شیشه یا پلاستیک شفاف باشد. در اکثر مواقع از شیشه و پلاستیک فشرده به عنوان ماده سازنده این تار استفاده شده است. این خاصیت باعث می‌شود تا نور با ورود از یک طرف تار نوری، از طرف دیگر آن خارج گردد.

اولین کاربرد موفق فناوری فیبر نوری با اختراع گاستروسکوپ در سال 1956 انجام شد. در دهه 1960 دانشمندان نحوه انتقال سیگنال های تلفن و تلویزیون را از طریق فیبر نوری کشف کردند. امروزه کابل های فیبر نوری وسیله اصلی انتقال بسیاری از شیوه‌های ارتباطی در فواصل طولانی هستند. با این حال اگرچه بسیاری از مردم فیبر نوری را یک فناوری جدید و متعلق به امروز می‌دانند، اما در واقع این فناوری به دهه 1970، زمانی که برای اولین بار در ارتباطات از راه دور استفاده شد، بر می‌گردد.

در سال 1988 کابل‌های فیبر نوری در زیر اقیانوس گذاشته شد و ایالات متحده را به اروپا متصل کرد. در طول سال‌ها، خطوط بیشتر و بیشتری در زیر دریا کشیده می‌شد. بنابراین امروزه شبکه عظیمی از کابل‌های فیبر نوری در سراسر جهان گسترده شده است. شبکه‌های فیبر نوری رو به رشد، با قابلیت‌های سرعت بالا و مطمئن انتقال داده، امکان پیشرفت چشمگیر در حوزه مخابرات را فراهم کرده‌اند. در واقع برخی از صاحب نظران می‌گویند فناوری فیبر نوری همان چیزی است که ایجاد عصر اطلاعات را ممکن کرد.

در کشورهای توسعه‌یافته، خطوط فیبر نوری سال‌ها پیش جایگزین خطوط مسی قدیمی‌تر شدند و هسته یا «ستون فقرات» شبکه‌های اینترنتی فعلی ما را تشکیل دادند. اخیراً نصب خطوط فیبر نوری نسبت به کابل‌های مسی مقرون به صرفه تر شده است. بنابراین، با پیشرفت این فناوری، شبکه‌های فیبر نوری به سرعت در شهرها و خانه‌ها در حال گسترش هستند.

فیبر نوری نقش مهمی در ساخت شبکه و دیجیتالی شدن در جهان امروز ایفا می‌کند. از آنجایی که الگوهای استفاده از اینترنت هم برای مصرف کنندگان و هم برای مشاغل در طول زمان تکامل یافته است، با افزایش شدید ترافیک داده ناشی از برنامه‌های کاربردی آنلاین پیچیده و فشرده، تقاضا برای پهنای باند برای سال‌ها در حال افزایش است. کابل‌های مسی که تا همین چند سال پیش کانال اصلی انتقال اطلاعات دیجیتالی بوده‌اند، نمی‌توانند پاسخگوی این تقاضای روزافزون پهنای باند توسط جوامع امروزی باشند. این امر اینترنت فیبر نوری را به فناوری ای برای پوشش نیازهای آینده تبدیل می‌کند. امروزه استفاده از این فناوری به عنوان یک جایگزین مهم کابل‌های مسی در نظر گرفته شده است.

کابل فیبر نوری از پهنای باند به مراتب بیشتری نسبت به کابل‌های معمول مورد استفاده برخوردار است و با کابل فیبر نوری امکان انتقال داده‌های مختلف مانند تصویر، صوت و … با پهنای باند مشخص 10 گیگابیت بر ثانیه و بالاتر از آن وجود دارد. به بیانی دیگر کابل فیبر نوری یک کابل شبکه است که از رشته‌های شیشه و پلاستیک فشرده ساخته شده است که تمامی آن رشته‌ها در درون یک عایق و حفاظ با خواص گوناگون مرتبط به نوع کاربرد قرار گرفته است.

ساختار کابل فیبر نوری:

در تصویر زیر به وضوح ساختار یک کابل فیبر نوری مشخص است. فیبر نوری یک رشته شیشه‌ای نازک به نازکی موی انسان است. در ارتباطات از راه دور، فیبرهای نوری مسیر انتقال موج‌های نور حاوی داده هستند. اگرچه آنها بسیار نازک هستند، اما می‌توانند داده‌ها را تقریباً با سرعت نور انتقال دهند. فیبرهای نوری مدرن از سه جزء تشکیل شده‌اند: هسته، روکش و پوشش. هسته داخلی از شیشه خالص تشکیل شده است. اطلاعات را به صورت پالس‌های نور منتقل می‌کند، در حالی که روکش از نشت نور جلوگیری می‌کند. پوشش از پلاستیک ساخته شده است و به عنوان پوسته‌ای برای محافظت از خطوط حساس فیبر نوری عمل می‌کند.

فیبر نوری برای انتقال مقادیر بسیار زیاد داده در زمان بسیار کوتاه ایده آل است. برخلاف کابل‌های مسی که قبلا مورد استفاده قرار می‌گرفت، کابل‌های فیبر نوری داده‌ها را به صورت نوری و نه الکتریکی انتقال می‌دهند. این بدان معناست که پهنای باند بسیار بالاتری برای انتقال داده در دسترس است. انتقال حجم زیادی از داده‌ها با سرعت تقریباً نور امری عادی شده است. انتقال نوری شامل ارسال پالس‌های نور از طریق یک کابل فیبر نوری بین دو نقطه مصرف کننده داده‌های کابل فیبر نوری است.
این پالس‌های نوری با استفاده از لیزر ایجاد می‌شوند. با این حال، برای متصل کردن فواصل بسیار زیاد به یکدیگر، از تقویت‌کننده‌های نوری برای تقویت ارسال نور داخل کابل فیبر نوری برای ارسال داده‌ها در طول هزاران کیلومتر مانند کابل‌های زیردریایی که از اقیانوس‌های جهان عبور می‌کنند، استفاده می‌شود.

فیبرهای نوری پالس‌های لیزر یا نور LED را در طول خود حمل می‌کنند و اطلاعات را به شکل “باینری” -مشابه 0 و 1 های مورد استفاده در الکترونیک- منتقل می‌کنند. هنگامی که این پالس‌های نور بسیار سریع به مقصد خود می‌رسند، به خروجی الکتریکی تبدیل می‌شوند که دستگاه‌های شبکه در نظر گرفته شده می‌توانند آن پالس را درک کنند و از آن استفاده کنند. این کار توسط یک قطعه ویژه از تجهیزات به نام ترمینال شبکه فیبر نوری انجام می‌شود که سیگنال دریافتی را از طریق اتصال اترنت برای کاربر ارسال می‌کند.
فیبرهای نوری قطری در حدود 125 میکرون یا کمی بزرگتر از موی انسان دارند. بسیاری از تارهای نوری در یک کابل فیبر نوری کنار یکدیگر به صورت گروه قرار می‌گیرند. به نوبه خود، این کابل‌های فیبر نوری برای ایجاد یک شبکه فیبر نوری چه در فواصل کوتاه و چه در فواصل بلند پیاده سازی می‌شوند. یک شبکه فیبر نوری این امکان را برای بسیاری از افراد فراهم می‌کند که به طور همزمان از سرویس‌های داده حجیم در اینترنت استفاده کنند. برای مثال می‌توان از پخش ویدیوها و بازی‌ها و به‌ ویژه آپلود و دانلود مجموعه داده‌های بزرگ برای مشتریان تجاری، کاربردهای صنعتی و پزشکی نام برد.

چرا DSL ها در حال منسوخ شدن هستند؟

انتقال داده از طریق فیبر نوری با انتقال از طریق xDSL (اتصال به اینترنت از طریق خطوط تلفن) به دلیل سرعت آپلود و دانلود بسیار بالاتر آن، متفاوت است. xDSL ها روی خطوط تلفن مسی اجرا می‌شوند؛ اما نسبت به فناوری قدیمی Dial-UP از سرعت به مراتب بالاتری برخوردار هستند. با توجه به خواص فیزیکی کابل مسی، نرخ انتقال داده با افزایش فاصله کاهش می‌یابد که مقاومت سیم از جمله دلایل آن است. خطوط داده مبتنی بر فیبرهای نوری از پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به سیم های مسی برای بارگذاری و دانلود پشتیبانی می‌کنند، زیرا اثر مقاومت فیزیکی بستر انتقال در این بخش بسیار کم است. اتصال فیبر به خانه معمولاً سرعت انتقال حداکثر یک گیگابیت در ثانیه را به مشتریان می‌دهد. حتی پهنای باند بالاتر از دیدگاه فنی امکان پذیر است، اما 1000 مگابیت در ثانیه برای تمام سناریوهای استفاده فعلی در اینترنت کافی است. سرعت دانلود و آپلود خطوط متفاوت اینترنت در تصویر زیر آورده شده است.