الألياف الضوئية Optical fiber او كما تسمى الألياف البصرية تعتبر أحدث التقنيات التي تستخدم لنقل البيانات بسرعات مرتفعة جداً, وهذه التقنية بدأت تبصر الضوء في منتصف القرن العشرين كونها استطاعت ان تكون أفضل بديل ممكن للكابلات النحاسية, مما دفع كبرى الشركات التكنولوجية الى تطوير هذه الكابلات والاعتماد عليها في عملية الاتصالات وتحقيق أكبر استفادة من مميزات هذه التقنية, وفي هذا المقال من موقع عرب فور نت سوف نتعرف اكثر عن الالياف البصرية وما هي استخدامات الألياف الضوئية و أنواع الألياف الضوئية ومميزاتها.
 |
| الألياف الضوئية |
الألياف البصرية
ألياف تصنع من زجاج خاصّ نقيّ للغاية, تكون طويلة ورفيعة ولا يتعدى سمكها سمك الشعرة ويجمع العديد من هذه الألياف في حزم داخل الكيبلات الضوئية, وتُستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة جداً, يقوم مبدأها على ظاهرة الانعكاس الكلي, تتعدد استعمالات الألياف الضوئية إلاّ أن الربط بالانترنت أحدثها وأكثرها شيوعا.
ما هو كابل الالياف الضوئية Fiber optic
الالياف الضوئية او البصرية تعرف باسم (Fiber Optic Cable) هي كابلات يتم تصنيعها من البلاستيك او زجاج السيلكا وهي كابلات رفيعة جداً تحاط بطبقة تعرف علميا باسم "الكسوة" من ثم يتم تغليفها بطبقة ثالثة تستخدم للعزل والحماية من الكسر والعوامل الجوية, بالتالي تكون المكونات الأساسية لكابل الألياف الضوئي هي:
- الشعيرات الزجاجية مجتمعة مع بعضها البعض على شكل "ضفائر" يتم من خلالها انتقال الضوء.
- الغلاف العاكس وهو الذي يتم عن طريقه حدوث انكسار الضوء.
- غطاء الحماية الداخلي غالباً يكون من البلاستيك ويقوم بحماية الألياف.
- غطاء الحماية الخارجي مهمته الرئيسية هي حماية الألياف المجتمعة مع بعضها البعض.
الإقبال الكبير على نقل الإشارة باستخدام الالياف البصرية يرجع لسببين رئيسين الأول هو السرعة الكبيرة التي يتم فيها نقل الإشارة كون أن الحركة في هذه الكابلات تعتمد على مبدأ الانكسار في الضوء، السبب الرئيسي الثاني هو أن معدل تشتت الإشارة في هذه الكابلات أقل بكثير مما هو عليه في الكابلات النحاسية التقليدية.
كيف تعمل الألياف البصرية
آلية عمل الالياف الضوئية تعتمد بشكل رئيسي على مبدأ الانكسار في الضوء حيث أن الشعاع المرسل في الكبل الضوئي يتعرض لانعكاس مستمر على جدران هذا الكابل حيث أن الضوء يقوم بضرب جدران الكابل بزاوية أقل من 45 درجة مما يعني أن الشعاع الضوئي يتم المحافظة عليه داخل الكبل بشكل كلي ولا يتعرض الى التشتيت.
ما هي استخدامات الألياف البصرية؟
بعد الكفاءة الكبيرة والعالية التي أثبتتها الالياف البصرية او كما تسمى الالياف الضوئية في سرعة نقل البيانات تم الاعتماد عليها في الكثير من المجالات, فأصبحنا نراها تستخدم في العديد من القطاعات المختلفة ومن ضمن تلك القطاعات التي يتم فيها استخدامات الألياف الضوئية:
- قطاع الاتصالات والانترنت.
- القطاع الطبي.
- القطاع الصناعي.
- قطاع نقل الطاقة.
- القطاع العسكري.
مميزات الألياف الضوئية
هناك العديد من مميزات الألياف البصرية والضوئية ولكن ابرز تلك المميزات هي:
- سرعة كبيرة في نقل البيانات ونطاق ترددي عريض.
- الإشارة المرسلة قوية فتصل بدون تخامد أو فقدان جزء منها في المسافات الطويلة.
- الالياف البصرية متينة وقوية وعملية جداً وتصمد لفترة طويلة.
- نسبة الأمان فيها مرتفعة جداً.
- لها استخدامات كثيرة بمختلف المجالات.
- تعمل بمختلف الظروف المحيطة بدون مشاكل.
أنواع الألياف الضوئية
هناك العديد من انواع الالياف البصرية او الضوئية ولكن ابرز تلك الانواع الاكثر شيوها هي:
- الليف الضوئي آحادي النمط: هو أقل انواع الالياف الضوئية تخانة حيث يأتي بقطر يتراوح بين 5 و9.5 ميكرون يستخدم لنقل الاشارة لمسافات بعيدة وهو ذات تكلفة مرتفعة ويستخدم في شبكات الهاتف وكوابل التلفزيون.
- الليف الضوئي متعدد الأنماط: يستخدم لنقل البيانات لمسافات قصيرة مقارنة بالنوع الأول حيث يستخدم في المسافات التي تقل عن 950 متر ويعتمد عليه في شبكات الحاسوب، هذا النوع من الألياف نصف قطره أكبر بحيث يصل إلى 62.5 micron.
ما الفرق بين الالياف الضوئية والالياف البصرية
يستخدم كابل الألياف البصرية تطبيق الانعكاس الداخلي الكلي للضوء، يتم تصميم الألياف بحيث تسهل انتشار الضوء جنبا إلى جنب مع الألياف الضوئية اعتمادا على متطلبات الطاقة ومسافة الإرسال، تستخدم الألياف أحادية النمط للإرسال أثناء المسافات الطويلة، بينما تستخدم الألياف متعددة الأوضاع لمسافات أقصر.
وفي نهاية المقال نكون قد تعرفنا على الألياف الضوئية والألياف البصرية, وما هي استخدامات تلك الالياف وانواعها, يمكنك متابعة المزيد من تلك المواضيع من على موقع عرب فور نت من خلال قسم ما هو .