ما هي تقنية الألياف الضوئية وكيف تعمل ؟

بينما سمع الكثير منا مصطلح "الألياف الضوئية" أو تقنية "الألياف الضوئية" لوصف نوع من الكابلات أو تقنية تستخدم الضوء ، فإن القليل منا يفهم حقًا ما يدور حوله الأمر. هنا نصف الأساسيات حول تقنية الألياف الضوئية ،

كيفية التعامل معها ، بالإضافة إلى الغرض منها وميزاتها وفوائدها وما هي الألياف البصرية المستخدمة لهذا اليوم. سنستكشف إجابات على: كيف تعمل الألياف الضوئية ؟ كيف تعمل الألياف الضوئية ؟ وكيف تعمل الألياف الضوئية ؟

ما هي تقنية الألياف الضوئية (الألياف البصرية) ؟

الألياف البصرية ، أو الألياف الضوئية ، هي خيوط طويلة ورفيعة من الزجاج المسحوب بعناية حول قطر شعرة الإنسان. يتم ترتيب هذه الخيوط في حزم تسمى كابلات الألياف البصرية. نحن نعتمد عليها لنقل الإشارات الضوئية عبر مسافات طويلة.

في مصدر الإرسال ، يتم ترميز الإشارات الضوئية بالبيانات... نفس البيانات التي تراها على شاشة الكمبيوتر. لذلك ، تنقل الألياف "البيانات" بالضوء إلى طرف مستقبل ، حيث يتم فك تشفير إشارة الضوء كبيانات. لذلك ، فإن الألياف البصرية هي في الواقع وسيلة نقل - "أنبوب" لنقل الإشارات عبر مسافات طويلة بسرعات عالية جدًا.

ما هي الألياف البصرية المستخدمة ل ؟

تم تطوير كابلات الألياف الضوئية في الأصل في الخمسينيات من القرن الماضي للمناظير الداخلية. كان الغرض هو مساعدة الأطباء على رؤية الجزء الداخلي لمريض بشري دون جراحة كبرى. في الستينيات ، وجد مهندسو الهاتف طريقة لاستخدام نفس التقنية لإرسال واستقبال المكالمات الهاتفية "بسرعة الضوء". هذا هو حوالي 186000 ميل في الثانية في فراغ ، لكنه يتباطأ إلى حوالي ثلثي هذه السرعة في كابل. إذن ، ما هي الألياف البصرية المستخدمة ؟ باختصار ، لنقل الإشارات والتواصل والرؤية (فيديو).

كيف يعمل كابل الألياف البصرية ؟

ينتقل الضوء إلى أسفل كابل الألياف البصرية عن طريق الارتداد عن جدران الكابل بشكل متكرر. يرتد كل جسيم ضوئي (فوتون) أسفل الأنبوب مع استمرار الانعكاس الداخلي الذي يشبه المرآة.

ينتقل شعاع الضوء إلى أسفل قلب الكبل. اللب هو منتصف الكبل والهيكل الزجاجي. الكسوة هي طبقة أخرى من الزجاج ملفوفة حول القلب. الكسوة هناك للحفاظ على إشارات الضوء داخل القلب.

أنواع كابلات الألياف البصرية

هناك العديد من أنواع كابلات الألياف الضوئية ، وغالبًا ما ينتهي بها الأمر في مجموعات كابلات الألياف الضوئية لتنفيذ وظيفتها.

واحد والألياف المتعدد

كابلات الألياف البصرية تحمل إشارات الضوء في وسائط. الوضع هو المسار الذي شعاع الضوء يتبع عند السفر إلى أسفل الألياف. هناك وضع واحد وكابلات الألياف متعددة.

الألياف وضع واحد هو أبسط هيكل. أنه يحتوي على نواة رقيقة جدا ، وجميع الإشارات السفر مباشرة إلى أسفل الوسط دون كذاب قبالة الحواف. وعادة ما تستخدم كابلات الألياف البصرية وضع واحد لالكيبل التلفزيوني ، والإنترنت ، وتطبيقات الهاتف ، حيث يتم نقل الإشارات بواسطة ألياف وضع واحد ملفوفة في حزمة.

الألياف المتعدد هو نوع آخر من كابل الألياف البصرية. فهو يقع في حوالي 10 مرات أكبر من كابل وضع واحد. أشعة الضوء يمكن السفر على الرغم من جوهر باتباع مجموعة متنوعة من مسارات مختلفة ، أو في وسائط مختلفة متعددة. هذه الأنواع من الكابلات يمكن فقط إرسال البيانات عبر مسافات قصيرة. لذلك ، يتم استخدامها ، من بين تطبيقات أخرى ، لربط شبكات الكمبيوتر.

هناك أربعة أنواع من كابلات الألياف الضوئية متعددة الأوضاع ، تم تحديدها بواسطة "OM" (الوضع المتعدد البصري). عينتها 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 لديه الحد الأدنى من متطلبات النطاق الترددي المشروط.

الجلسة الكاملة

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع كابلات الألياف الضوئية لتتوافق مع متطلبات الصناعة القياسية للتركيب في المكتملات الهوائية. يتم استخدامها داخل المباني مع مواد ومركبات خاصة للغلاف الجوي. تسمى "كابلات الجلسة الكاملة" ، وهي تلبي متطلبات اللهب والسمية في حالة نشوب حريق.

الألياف البصرية البسيط والدوبلكس

تحتوي إنشاءات كبلات الألياف البصرية البسيطة على خيط واحد من الزجاج. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الألياف البسيطة حيث يلزم فقط خط إرسال و / أو استقبال واحد بين الأجهزة أو عند استخدام إشارة بيانات متعددة (اتصال ثنائي الاتجاه عبر ألياف واحدة).

يتكون كبل الألياف المزدوج من خيطين من الألياف الزجاجية أو البلاستيكية. 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 المكتملة ، تقوم الشركات المصنعة لتجميع كابلات الألياف البصرية بإنشاء:

الهياكل "السيامية" (كابلان جنبًا إلى جنب ، ولكل منهما غلافه الخاص)

الكابلات الهجينة (مع الكابلات النحاسية)

إنشاءات الكابلات المجمعة والمركبة التي تشمل كابلات الألياف البصرية أو النحاس أو أحيانًا كابلات زوج الطاقة

تُستخدم "كبلات التصحيح" الأقصر أو "وصلات الألياف" لربط قطع مختلفة من المعدات الإلكترونية في غرفة الخادم أو خزانة الاتصالات أو مركز البيانات.

استخدامات الألياف الضوئية في حياتنا اليومية

ما هي الألياف البصرية المستخدمة ل ؟ ربما تكون قد شاهدت أليافًا بلاستيكية تحمل أضواء ملونة في تطبيقات زخرفية. ما ربما لم تره هو كابلات الألياف الزجاجية الحقيقية التي أصبحت الآن أساس شبكات الاتصال والكمبيوتر لدينا. تحمل عدة آلاف من الأميال من كبلات الألياف الضوئية المثبتة العديد من أنواع المعلومات تحت الأرض والأنفاق وجدران المباني والأسقف وغيرها من الأماكن 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 ، نشأت 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:

المنزل (FTTH)

كبح (FTTC)

الفرضية (FTTP)

بناء (FTTB)

العقدة (FTTN)

في البداية ، كانت استخدامات الألياف البصرية في الأساس عبارة عن خطوط كبلات جذعية مصممة لنقل الإشارات إلى مناطق مأهولة أكبر. بمرور الوقت ، وسعت هذه الكابلات وصولها إلى المنزل والمبنى وما إلى ذلك ، مما أدى إلى ظهور اتجاه FTTX.