دائمًا ما نسمع عن تقنية الألياف الضوئية ولكن هل فكرت يومًا ماهي الألياف و كيف تعمل ؟
هذا ما سنتطرق له ونوضحه في هذه المقالة …
الألياف الضوئية تقنية تستخدم لنقل البيانات و المعلومات بإستخدام الضوء كوسيلة نقل ،حيث تتكون هذه الألياف من خطوط رفيعة مصنوعة من مادة الزجاج أو مادة البلاستيك تسمى هذة الخطوط (الألياف البصرية) وتعمل على توجيه الشعاع الضوئي عبرها
ولابد من تعليل إستخدامنا لمادة الزجاج والبلاستيك (وهناك أسباب أخرى غير ذلك) ،يتم إستخدامها لإنها الأساس في طريقة عمل الألياف حيث تعتمد الألياف الضوئية على مبدأ (الإنكسار الكلي الداخلي) ،عندما يدخل الضوء إلى الإلياف يتعرض لإنكسار عند تغير معامل الإنكسار بين النواة و التغليف
،إذا تم توجيه الشعاع بالزواية الحرجة يحدث هذا الإنكسار حيث ينعكس الشعاع داخل النواة ويستمر بالتوجه داخل الألياف دون الخروج منها ، مبدأ الإنكسار الداخلي هو السبب في إستمرار إنتقال الضوء على مسافات طويلة بداخل الألياف
تتكون الألياف من :
• نواة (core) : الطبقة المركزية التي تحمل الشعاع الضوئي.
• التغليف (cladding): الطبقة الخارجية التي تحافظ على إنكسار الشعاع ضمن النواة ،يكون معامل إنكسار التغليف أقل من معامل إنكسار النواة لكي ينعكس بشكل مستمر دون أن يخرج الضوء أو يتسرب
• هناك طبقة أخرى تسمى بالطبقة الخارجية أو الغلاف (Jacket ) : وجودها يحمي الألياف من العوامل البيئية والتلف المحتمل
وعند وصول المكان المراد توصيل البينات إليه يتم تصميم الألياف بشكل مختلف حيث يتم تكبير قطر النواة وتقليل التغليف لإرسال الشعاع إلى الجهاز المستقبل
أما الآن وبعد فهمنا لطريقة عمل الألياف فلنتعرف على الأنواع الأساسية ومميزات كل نوع منها
الألياف الزجاجية ويندرج تحتها :
الألياف الزجاجية أحادية الأشعة (Single -Mode Glass Fiber) :
• تتميز بقطر النواة الصغير والذي يترواح بين 8-10 ميكرومتر
• تستخدم في تطبيقات طويلة المدى وعالية الأداء مثل شبكات الاتصالات عبر الألياف البصرية على المسافات الطويلة و الشبكات الضوئية الهجينة ،تستخدم في تطبيقات الاتصالات عبر الألياف البصرية حيث توفر أداءً ممتازاً ونقل عالي السرعة للبيانات على مسافات طويلة
الألياف الزجاجية متعددة الأشعة (Multiple -Mode Glass Fiber) :
• تتميز بقطر النواة الكبير والذي يترواح بين 50 -100 ميكرومتر
• تستخدم في تطبيقات قصيرة المدى و عالية السرعة مثل شبكات الاتصالات المحلية و شبكات الحاسب ،تستخدم في تطبيقات الصوت والفيديو عالية الدقة ونقل البيانات على مسافات قصيرة
الألياف البلاستيكية ويندرج تحتها :
الألياف البلاستيكية أحادية الأشعة (Single-Mode Plastic Fiber) :
• تتميز بقطر نواة صغير يتراوح بين 8-10 ميكرومتر
• تستخدم في تطبيقات أطوال الموجة البصرية القصيرة مثل الأجهزة المستخدمة في الطب و أيضًا تستخدم في تطبيقات الإستشعار البصري حيث يتطلب الحصول على دقة عالية وتوجيه الضوء لمسافات قصيرة
الألياف البلاستيكية متعددة الأشعة (Single-Mode Plastic Fiber) :
• تتميز بقطر نواة كبير يتراوح بين 0.5 -1 مم
• تستخدم في التطبيقات ذات السرعات المنخفضة والمسافات القصيرة مثل الشبكات المنزلية والتطبيقات الصناعية البسيطة
ميزتها أن تكلفتها أقل وأسهل في عملية التركيب و التوصيل
ختامًا الألياف الضوئية توفر سرعات نقل بيانات فائقة وموثوقية عالية، مما يسهم في تحسين أداء شبكات الاتصالات وتوفير إتصالات سريعة ومستقرة وبفضل قدرتها على تحمل التداخل الكهرومغناطيسي والتشويش الخارجي، تعتبر هي الخيار المثالي لنقل البيانات عبر مسافات طويلة دون فقدان الجودة أو التأثر بالتشويش.
