ما هي تقنية الألياف الضوئية وكيف تعمل؟
بينما سمع الكثير منا مصطلح “الألياف البصرية” أو تقنية “الألياف الضوئية” لوصف نوع من الكابلات أو تقنية تستخدم الضوء ، إلا أن القليل منا يفهم حقًا ما يدور حوله الأمر. هنا نصف الأساسيات حول تقنية الألياف البصرية ، وكيفية العمل معها ، وكذلك الغرض منها ، وميزاتها ، وفوائدها ، وما هي الألياف البصرية المستخدمة اليوم. سوف نستكشف إجابات على: كيف تعمل الألياف البصرية؟ كيف تعمل الألياف الضوئية؟ وكيف تعمل الألياف البصرية؟
🌚 شاهد: انواع اللاب توب
ما هي تقنية الألياف الضوئية (الألياف البصرية)؟
الألياف الضوئية ، أو الألياف الضوئية ، عبارة عن خيوط رفيعة وطويلة من الزجاج المرسوم بعناية حول قطر شعرة الإنسان . يتم ترتيب هذه الخيوط في حزم تسمى كابلات الألياف الضوئية. نعتمد عليها في نقل الإشارات الضوئية لمسافات طويلة.
في مصدر الإرسال ، يتم تشفير الإشارات الضوئية بالبيانات … نفس البيانات التي تراها على شاشة الكمبيوتر. لذلك ، تنقل الألياف “البيانات” عن طريق الضوء إلى الطرف المستقبل ، حيث يتم فك تشفير الإشارة الضوئية كبيانات. لذلك ، فإن الألياف الضوئية هي في الواقع وسيلة إرسال – “أنبوب” لنقل الإشارات عبر مسافات طويلة بسرعات عالية جدًا.
ما هي الألياف البصرية المستخدمة؟
تم تطوير كابلات الألياف الضوئية في الأصل في الخمسينيات من القرن الماضي للمناظير الداخلية. كان الغرض من ذلك هو مساعدة الأطباء على رؤية ما بداخل مريض بشري دون جراحة كبرى. في الستينيات ، وجد مهندسو الهاتف طريقة لاستخدام نفس التكنولوجيا لإرسال واستقبال المكالمات الهاتفية “بسرعة الضوء”. هذا هو حوالي 186000 ميل في الثانية في الفراغ ، لكنه يتباطأ إلى حوالي ثلثي هذه السرعة في الكابل. إذن ، ما هي الألياف البصرية المستخدمة؟ باختصار ، لنقل الإشارات والتواصل والرؤية (فيديو).
كيف يعمل كابل الألياف البصرية؟
ينتقل الضوء عبر كابل الألياف الضوئية عن طريق الارتداد عن جدران الكابل بشكل متكرر. يرتد كل جسيم ضوئي (فوتون) أسفل الأنبوب مع استمرار انعكاس المرآة الداخلية.
ينتقل شعاع الضوء إلى أسفل قلب الكابل. اللب هو منتصف الكابل والهيكل الزجاجي. الكسوة عبارة عن طبقة أخرى من الزجاج ملفوفة حول اللب. الكسوة موجودة للحفاظ على إشارات الضوء داخل القلب.
أنواع كابلات الألياف الضوئية
هناك العديد من أنواع كابلات الألياف الضوئية ، وغالبًا ما ينتهي بها الأمر في تجميعات كبلات الألياف الضوئية لتنفيذ وظيفتها.
ألياف أحادية ومتعددة الأوضاع
تحمل كابلات الألياف الضوئية إشارات ضوئية في أوضاع. الوضع هو المسار الذي يتبعه شعاع الضوء عند الانتقال إلى أسفل الألياف. هناك وضع واحد وكابلات ألياف متعددة الأوضاع.
الألياف أحادية الوضع هي أبسط هيكل. يحتوي على نواة رفيعة للغاية ، وجميع الإشارات تنتقل مباشرة إلى أسفل المنتصف دون الارتداد عن الحواف. تُستخدم كبلات الألياف الضوئية أحادية النمط عادةً لتطبيقات CATV والإنترنت والهاتف ، حيث يتم نقل الإشارات بواسطة ألياف أحادية الوضع ملفوفة في حزمة.
❤️ قد يهمك: الفرق بين الراوتر والمودم
الألياف متعددة الأوضاع هي النوع الآخر من كبلات الألياف الضوئية. إنه أكبر بحوالي 10 مرات من كابل الوضع الفردي. يمكن أن تنتقل أشعة الضوء عبر القلب باتباع مجموعة متنوعة من المسارات المختلفة ، أو في أوضاع مختلفة متعددة. يمكن لهذه الأنواع من الكابلات إرسال البيانات عبر مسافات قصيرة فقط. لذلك ، يتم استخدامها ، من بين تطبيقات أخرى ، لربط شبكات الكمبيوتر.
هناك أربعة أنواع من كبلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع ، والتي تم تحديدها بواسطة “OM” (الوضع المتعدد البصري). صنفتها جمعية صناعية على أنها OM1 و OM2 و OM3 و OM4. تم وصفها بواسطة ISO / IEC 11801. تمت الموافقة على معيار OM4 بواسطة TIA / EIA 492AAAD. كل OM لديها حد أدنى من متطلبات النطاق الترددي المشروط.
الجلسة الكاملة
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع كبلات الألياف الضوئية لتتوافق مع متطلبات معايير الصناعة للتركيب في الأماكن المكشوفة. يتم استخدامها داخل المباني بمواد ومركبات خاصة للسترات. تُعرف باسم “الكابلات الكاملة” ، وهي تلبي متطلبات اللهب والسمية في حالة نشوب حريق.
الألياف الضوئية البسيطة والمزدوجة
تحتوي تركيبات كبلات الألياف الضوئية البسيطة على خيط واحد من الزجاج. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الألياف البسيطة حيث يلزم وجود خط إرسال و / أو استقبال واحد فقط بين الأجهزة أو عند استخدام إشارة بيانات متعددة (اتصال ثنائي الاتجاه عبر ليف واحد).
يتكون كابل الألياف المزدوجة من خيطين من الزجاج أو البلاستيك
الفيبر. يوجد هذا الكبل عادةً في تنسيق إنشاء “zipcord” ، وغالبًا ما يستخدم للاتصال المزدوج بين الأجهزة التي تتطلب إرسال واستقبال منفصلين.
تطبيقات أخرى لتكنولوجيا الألياف الضوئية
إلى جانب إنشاءات الكابلات الكاملة ، ينشئ مصنعو تجميع كبلات الألياف الضوئية :
- الهياكل “السيامية” (كبلين جنبًا إلى جنب ، ولكل منهما غلافه الخاص)
- الكابلات الهجينة (مع الكابلات النحاسية)
- تركيبات الكابلات المجمعة والمركبة التي تتضمن كبلات ألياف ضوئية أخرى أو نحاسية أو في بعض الأحيان كبلات أزواج الطاقة
تُستخدم “كبلات توصيل” أو “وصلات ليفية” أقصر لربط أجزاء مختلفة من المعدات الإلكترونية في غرفة الخادم أو خزانة الاتصالات أو مركز البيانات.
🙂 اقرأ ايصا: انواع الكمبيوتر
استخدامات الألياف الضوئية في حياتنا اليومية
ما هي الألياف الضوئية المستخدمة؟ ربما تكون قد شاهدت أليافًا بلاستيكية تحمل أضواء ملونة في تطبيقات الزينة. ما لم تره هو كابلات الألياف الزجاجية الحقيقية التي أصبحت الآن أساس اتصالاتنا وشبكات الكمبيوتر. تحمل عدة آلاف من الأميال من كبلات الألياف الضوئية المثبتة أنواعًا عديدة من المعلومات تحت الأرض وفي الأنفاق وجدران المباني والأسقف والأماكن الأخرى التي لا تراها. للحصول على أمثلة لاستخدامات الألياف الضوئية في حياتنا اليومية تشمل تطبيقات مثل:
- شبكات الكمبيوتر
- البث
- المسح الطبي
- المعدات العسكرية
في السنوات الأخيرة ، ظهرت استخدامات أخرى للألياف البصرية . أصبحت كابلات الألياف الضوئية العمود الفقري لشبكات MAN و WAN و LAN. كان هناك اتجاه نحو تطبيقات “FTTX” أو “Fiber to the XXXX”. وهذا هو ، على سبيل المثال ، الألياف إلى:
- الصفحة الرئيسية (FTTH)
- كبح (FTTC)
- بريمس (FTTP)
- مبنى (FTTB)
- العقدة (FTTN)
في البداية ، كانت استخدامات الألياف البصرية عبارة عن خطوط كبلات جذعية مصممة لنقل الإشارات إلى مناطق مأهولة أكبر. بمرور الوقت ، وسعت هذه الكابلات من وصولها إلى المنزل والمبنى وما إلى ذلك ، مما أدى إلى ظهور اتجاه FTTX .
