فیبر نوری چگونه ستون فقرات اینترنت جهان شد؛ از انتقال نور تا رکوردهای خیره‌کننده

کابل‌های فیبر نوری امروزه به ستون فقرات زیرساخت اینترنت در سراسر جهان تبدیل شده‌اند و نقش کلیدی در انتقال سریع و پایدار داده‌ها ایفا می‌کنند. این کابل‌ها که از رشته‌های بسیار نازک شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شوند، اطلاعات را نه از طریق جریان الکتریکی، بلکه با استفاده از پالس‌های نوری جابه‌جا می‌کنند؛ روشی که امکان انتقال حجم عظیمی از داده‌ها را در مسافت‌های طولانی با کمترین افت کیفیت فراهم می‌سازد.

به گزارش ایتنا و به نقل از BGR، اساس عملکرد فیبر نوری بر پدیده‌ای فیزیکی به نام «بازتاب داخلی کامل» استوار است. در این فرآیند، نور پس از ورود به هسته کابل، به‌طور مداوم از دیواره‌های داخلی بازتاب می‌شود و بدون خروج از مسیر، تا مقصد حرکت می‌کند. لایه بیرونی یا روکش کابل نیز به‌گونه‌ای طراحی شده که از جذب نور جلوگیری کرده و مانع از هدررفت سیگنال شود.

در انتهای مسیر، گیرنده نوری پالس‌های نوری را دریافت و آنها را دوباره به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال‌ها سپس از طریق تجهیزات شبکه به رایانه، تلفن همراه یا تلویزیون منتقل شده و به اطلاعات قابل پردازش برای دستگاه‌های کاربر تبدیل می‌شوند. البته مانند هر فناوری انتقال داده، در مسیرهای بسیار طولانی ممکن است بخشی از سیگنال دچار افت شود، هرچند این میزان در فیبر نوری بسیار کمتر از کابل‌های مسی است.

فناوری‌ای با سابقه‌ای طولانی

برخلاف تصور بسیاری، فناوری فیبر نوری پدیده‌ای جدید نیست. نخستین نمونه‌های آن به دهه ۱۹۵۰ میلادی بازمی‌گردد و این فناوری از دهه ۱۹۸۰ میلادی، هم‌زمان با آغاز توسعه زیرساخت‌های مخابراتی توسط شرکت‌هایی مانند AT&T، به‌طور گسترده وارد شبکه‌های ارتباطی شد.
نکته جالب اینکه کابل‌های زیردریایی فیبر نوری گاهی با تهدیدی غیرمنتظره نیز روبه‌رو می‌شوند؛ در برخی موارد، کوسه‌ها این کابل‌ها را گاز گرفته و به آنها آسیب وارد کرده‌اند.

نسل جدید فیبر نوری؛ سرعتی فراتر از گذشته

اگرچه اصول عملکرد فیبر نوری طی دهه‌های گذشته تغییر چندانی نکرده، اما مهندسان با بهبود ساختار هسته و روکش کابل‌ها توانسته‌اند میزان افت سیگنال را کاهش دهند و ظرفیت انتقال داده را افزایش دهند.

یکی از جدیدترین دستاوردها در این حوزه، توسعه فیبرهای نوری «توخالی» است. پژوهش‌ها نشان می‌دهد نور در این نوع فیبرها تا حدود ۵۰ درصد سریع‌تر از فیبرهای متداول حرکت می‌کند؛ موضوعی که می‌تواند تأخیر شبکه را کاهش داده و سرعت انتقال اطلاعات را به شکل محسوسی افزایش دهد.
در همین راستا، پژوهشگران ژاپنی موفق شده‌اند رکورد جهانی انتقال داده را با سرعت ۱٫۰۲ پتابیت بر ثانیه به ثبت برسانند؛ دستاوردی که می‌تواند زمینه‌ساز نسل آینده شبکه‌های مخابراتی و ارتباطات پرسرعت باشد.

فیبر نوری؛ همچنان سریع‌تر از اینترنت ماهواره‌ای

فیبر نوری همچنان سریع‌ترین گزینه برای دسترسی به اینترنت ثابت محسوب می‌شود و بسیاری از کارشناسان آن را بهترین راهکار برای توسعه ارتباطات در مناطق کم‌برخوردار و روستایی می‌دانند.

در حالی که سرویس‌های اینترنت ماهواره‌ای مانند استارلینک امکان دسترسی به اینترنت را بدون نیاز به کابل فراهم کرده‌اند، سرعت، ظرفیت و پایداری آنها همچنان با یک اتصال کامل فیبر نوری قابل مقایسه نیست. با این حال، با وجود اختصاص میلیاردها دلار بودجه برای توسعه زیرساخت‌های مخابراتی در آمریکا، هنوز دسترسی یکسان همه شهروندان به اینترنت پرسرعت محقق نشده است.