الألياف المتعدد ، الألياف أحادية الوضع ، الألياف التفاضلية

• نظرة عامة على الألياف المتعدد والألياف وضع واحد

• مقدمة إلى الألياف المتعددة

• مقدمة إلى الألياف أحادية النمط

• الاختلافات الرئيسية بين الألياف المتعدد والألياف وضع واحد

• الفرق مبدأ الإرسال

• اختلاف خصائص الأداء

• الفرق في التكاليف

• سيناريوهات تطبيق الألياف المتعدد

• شبكة قصيرة المدى

• الاتصال الداخلي لمركز البيانات

• سيناريوهات تطبيق الألياف أحادية النمط

• الاتصالات لمسافات طويلة

• شبكة العمود الفقري للاتصالات

في مجال الاتصالات الحديثة ، تلعب الألياف الضوئية دورًا مهمًا كوسيلة نقل مهمة. تعد الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع نوعين رئيسيين من الألياف الضوئية ، لكل منهما خصائصه الفريدة وسيناريوهات التطبيق.

نظرة عامة على الألياف المتعدد والألياف وضع واحد

الألياف المتعدد (MMF) هي الألياف البصرية التي يمكن أن تنقل في وقت واحد وسائط متعددة من الإشارات الضوئية. قطرها الأساسية سميكة نسبيا ، وعادة حوالي 50 ميكرون أو 62.5 ميكرون. بسبب سمكا الأساسية ، الألياف المتعدد يسمح للضوء للسفر في مسارات أو وسائط متعددة.

تسمح الألياف أحادية الوضع (SMF) بنمط واحد فقط من انتشار الإشارات الضوئية. قطرها الأساسي رقيق جدا ، عادة حوالي 9 ميكرومتر. تسمح هذه الخاصية للألياف أحادية الوضع للإشارة الضوئية بالحفاظ على ثبات عالٍ وتوهين منخفض أثناء الإرسال.

الاختلافات الرئيسية بين الألياف المتعدد والألياف وضع واحد

الفرق مبدأ الإرسال

ويستند مبدأ انتقال الألياف المتعدد على الانعكاس الكلي للضوء. بسبب سمكا الأساسية ، يمكن أن يكون الضوء الحادث في زوايا مختلفة وينعكس تماما في جوهر ، مما أدى إلى مجموعة متنوعة من وسائط الانتشار. ومع ذلك ، الألياف أحادية النمط يمكن أن تسمح فقط وضع واحد محدد من الضوء لنشر بسبب جوهرها رقيقة للغاية ، والحد من تأثير وضع التشتت.

اختلاف خصائص الأداء

من حيث مسافة الإرسال ، الألياف المتعدد لديه مسافة انتقال قصيرة نسبيا ، وعادة حوالي بضع مئات من الأمتار إلى 2 كيلومتر. وذلك لأن وسائط متعددة من الضوء سوف تنتج نمط تشتت أثناء الإرسال ، مما أدى إلى تشويه إشارة. الألياف أحادية الوضع يمكن أن تصل إلى مسافة انتقال عشرات الكيلومترات أو حتى مئات الكيلومترات ، ومناسبة للاتصال لمسافات طويلة. من حيث عرض النطاق الترددي ، الألياف أحادية الوضع عادة ما يكون عرض النطاق الترددي أعلى من الألياف المتعدد ويمكن أن تدعم معدلات نقل البيانات أعلى.

الفرق في التكاليف

عملية تصنيع الألياف متعددة الأنماط بسيطة نسبيًا ، كما أن النواة أكثر سمكًا ، وبالتالي فإن التكلفة منخفضة نسبيًا. عملية تصنيع الألياف أحادية الوضع أكثر تعقيدًا ، والنواة رقيقة للغاية ، كما أن متطلبات مصادر الضوء ومعدات استقبال الضوء أعلى أيضًا ، وبالتالي فإن التكلفة مرتفعة نسبيًا.

سيناريوهات تطبيق الألياف المتعدد

شبكة قصيرة المدى

الألياف المتعدد هو مناسبة لاتصالات الشبكة لمسافات قصيرة ، مثل شبكات المناطق المحلية (الشبكات المحلية) داخل المؤسسة. داخل مبنى أو الحرم الجامعي ، يمكن الألياف المتعدد تلبية متطلبات نقل البيانات عالية بتكلفة منخفضة نسبيا.

الاتصال الداخلي لمركز البيانات

في مركز البيانات ، تكون مسافة الاتصال بين الأجهزة قصيرة عادةً ، ولكن يلزم وجود نطاق ترددي عالٍ ونقل بيانات عالي السرعة. يمكن للألياف البصرية متعددة الأوضاع تلبية هذه المتطلبات بشكل جيد ، مما يتيح اتصالات فعالة بين الخوادم وأجهزة التخزين والمزيد.

سيناريوهات تطبيق الألياف أحادية النمط

الاتصالات لمسافات طويلة

الألياف أحادية الوضع لديها مزايا لا مثيل لها في الاتصالات لمسافات طويلة. على سبيل المثال ، خطوط الاتصال بين المدن ، والكابلات البحرية ، وما إلى ذلك ، يمكن للألياف أحادية الوضع تحقيق نقل البيانات لمسافات طويلة وعالية السرعة ، مما يضمن استقرار وموثوقية الإشارة.

شبكة العمود الفقري للاتصالات

تحتاج الشبكات الأساسية للاتصالات إلى توصيل عقد الشبكة في مدن مختلفة أو حتى بلدان مختلفة ، الأمر الذي يتطلب مسافة نقل عالية للغاية وعرض النطاق الترددي. أصبحت الألياف أحادية الوضع وسيلة النقل المفضلة لشبكات العمود الفقري للاتصالات نظرًا لخصائص النقل لمسافات طويلة وعرض النطاق الترددي العالي.

س: ما هو أكثر ملاءمة للاتصال لمسافات طويلة ، الألياف متعددة أو الألياف أحادية الوضع ؟

الإجابة: تعد الألياف أحادية الوضع أكثر ملاءمة للاتصال لمسافات طويلة ، ويمكن أن تصل مسافة الإرسال إلى عشرات الكيلومترات أو حتى مئات الكيلومترات ، في حين أن مسافة نقل الألياف متعددة الأوضاع تكون عمومًا حوالي بضع مئات من الأمتار إلى كيلومترين.

س: ما هو فرق التكلفة بين الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع ؟

الإجابة: عملية تصنيع الألياف متعددة الأنماط بسيطة نسبيًا والتكلفة منخفضة ؛ عملية تصنيع الألياف أحادية الوضع معقدة ، وتتطلب معدات عالية وتكلفة عالية نسبيًا.

س: ما هي السيناريوهات الألياف المتعدد مناسبة ل ؟

الإجابة: تعد الألياف متعددة الأوضاع مناسبة للشبكات قصيرة المدى مثل شبكات المنطقة المحلية للمؤسسات ، بالإضافة إلى توصيل المعدات داخل مراكز البيانات.

س: ما هي مزايا الألياف أحادية الوضع في شبكة العمود الفقري للاتصالات ؟

الإجابة: في الشبكة الأساسية للاتصالات السلكية واللاسلكية ، يمكن للألياف الضوئية أحادية الوضع توصيل عقد الشبكة في مدن مختلفة أو حتى بلدان بسبب نقلها لمسافات طويلة وخصائص النطاق الترددي العالي.

س: ما هي الاختلافات الرئيسية بين مبادئ نقل الألياف متعددة الأنماط والألياف أحادية النمط ؟

الإجابة: الألياف المتعددة لها نواة سميكة ، مما يسمح للضوء بالسفر في أوضاع متعددة ؛ الألياف أحادية الوضع لها نواة رقيقة ، مما يسمح بنمط واحد فقط من الضوء بالسفر ، مما يقلل من تشتت الوضع.