ما هي الألياف البصرية و ما هي استخداماتها و أنواعها

[Mstafa Mowafy]

بسم الله الرحمن الرحيم
​

تشير الالياف البصرية أو الالياف الضوئية ( Fiber Optic ) إلى الوسيط والتكنولوجيا المرتبطة بنقل المعلومات و البيانات من خلال أنبوب زجاجي أو بلاستيكي أو ألياف و تستخدم الألياف البصرية أيضًا بشكل شائع في خدمات الاتصالات مثل الانترنت والتلفزيون والهواتف.



تُستخدم كابلات الألياف البصرية لأنها تمتلك خصائص لا تمتلكها الكابلات النّحاسية مثل عرض النطاق الترددي العالي وسرعات الإرسال الكبيرة و يمكن أن يحتوي كبل الألياف البصرية على عدد متفاوت من هذه الألياف الزجاجية و يحيط بنواة الألياف الزجاجية طبقة زجاجية أخرى تسمى الكسوة تحميها الطبقة المعروفة باسم الأنبوب العازل وتعمل طبقة الغلاف كطبقة واقية نهائية .

طريقة عمل الألياف البصرية​

الألياف البصرية تنقل البَيانات في شكل جسيمات ضَوئية – أو فوتونات تنبض عبر كَابل الألياف البصرية وعندما يتم إِرسال الإِشارات الضوئية عبر كابل الألياف البصرية فإنها تنعكس وتدخل في سلسلة من الارتدادات المتعرجة من خلال عملية تسمى الانعكاس الداخلي الكلي.





لا تنتقل الإشارات الضوئية بسرعة الضَوء بسبب طبقات الزجاج الكثيفة و مع ذلك فإنها تنتقل بِسرعة عالية جدا و لتقوية الإِشارة في المسافات الطويلة يتم تَركيب مكررات على مسافات بعيدة لتجديد الإِشارة الضوئية عن طريق تحويلها إلى إِشارة كهربائية ومعالجة تلك الإِشارة الكهربائية وإعادة إرسال الإِشارة الضوئية.



و مع التقدم الحاصل اليوم تتجه كَابلات الألياف البصرية نحو دعم إشارات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية و عادةً مع زيادة سعة عرض النّطاق الترددي لكابل الألياف البصرية ترتفع اسعارها.

أنواع كَابلات الألياف البصرية​

كَابلات الألياف المتعددة وكابلات الألياف الأحادية هما النوعان الأساسيان لكابلات الألياف البصرية فالألياف الأحادية تُستخدم للمسافات الطويلة نظرًا للقطر الأصغر لنواة الألياف الزجاجية مما يقلل من إمكانية ضعف قوة الإِشارة و الفتحة الأصغر تعزل الضوء في شعاع واحد مما يوفر مسارًا مباشراً ويسمح للإشارة بالانتقال لمسافة أطول.



و تتميز الألياف الأحادية أيضًا بنطاق ترددي أعلى بكثير من الألياف المتعددة. و غالبا ما يكون مصدر الضّوء المستخدم للألياف الأحادية هو الليزر و عادةً ما تكون الألياف الأحادية أكثر تكلفة لأنها تتطلب حسابات دقيقة لنقل ضوء الليزَر في فتحة أصغر.

وتستخدم الألياف المتعددة في المسافات القصيرة لأن الفتحة الأساسية الأكبر تسمح للإشارات البصرية بالارتداد والانعكاس أكثر على طول الطريق و يسمح القطر الأكبر بإرسال نبضات ضوئية متعددة عبر الكابِل في وقت واحد مما يؤدي إلى نقل المزيد من البيانات وهذا يعني أيضًا أن هناك احتمالًا أكبر لفقدان الإِشارة أو تقليلها أو تداخلها و عادةً ما تُستخدم الألياف البصرية المتعددة LED لإنشاء نبضة الضوء.



في السابق كانت الكَابلات النّحاسية هي الخيار التقليدي للاتصالات السلكية واللاسلكية والشبكات وتوصيلات الكَابلات لسنوات لكن اليوم أصبحت الألياف البصرية بديلاً شائعًا فمعظم خطوط المسافات الطويلة الخاصة بشركات الهاتف مصنوعة الآن من كَابلات الألياف البصرية.



تحمل الألياف البصرية معلومات أكثر من الأسلاك النّحاسية التقليدية بسبب عرض النّطاق الترددي العالي والسرعات العالية ونظرًا لأن الزجاج لا يوصل الكهرباء فإن الألياف البصرية لا تخضع للتداخل الكهرومغناطيسي ويتم تقليل فقد الإِشارة إلى الحد الأدنى.

مزايا وعيوب الالياف البصرية​

تُستخدم كَابلات الألياف البصرية أساسًا لمزاياها على الكَابلات النّحاسية و تشمل المزايا ما يلي:

• دعم قدرات عرض النّطاق الترددي العالي.
• يمكن للضوء أن ينتقل لمسافات أبعد دون الحاجة إلى قدر كبير من تقوية الإشارة.
• أقل عرضة للتداخل مثل التداخل الكهرومغناطيسي.
• يمكن غمرها في الماء حيث تُستخدم الالياف البَصرية في بيئات أكثر عرضة للخطر مثل الكَابلات البحرية.
• كَابلات الأَلياف أقوى وأرق وأخف من الكَابلات النّحاسية.
• لا تحتاج إلى صيانتها أو استبدالها بِشكل متكرر.

ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن الأَلياف البصرية لها عيوب يجب أن يعرفها المستخدمون و تشمل هذه العيوب ما يلي:

• غالبًا ما تَكون الأسلاك النحاسية أرخص من الألياف البصرية.
• تتطلب الالياف الزجاجية مزيدًا من الحماية داخِل كابل خارجي أكبر من النحاس.
• يتطلب تَركيب الكَابلات الجديدة عمالة كبيرة.
• غالبًا ما تَكون كَابلات الالياف الضوئية أكثر هشاشة. على سبيل المثال ، يمكن أن تنكسر الالياف أو يمكن أن تفقد إشارة إذا كان الكابل منحنيًا حول نصف قطر يبلغ بضعة سنتيمترات.

​

استخدامات الألياف الضوئية​

شبكات الكمبيوتر هي مثال شائع لاستخدامات الأَلياف البصرية نظرًا لقدرة الألياف الضوئية على نقل البَيانات وتوفير نطاق ترددي عالٍ. وبالمثل ، تُستخدم الأَلياف البصرية بشكل متكرر في البث التلفزيوني والإلكترونيات لتَوفير اتصالات وأداء أفضل.



الإنترنت والتلفزيون من أكثر المجالات استخداماً للألياف الضَوئية و يمكن تركيب الأَلياف الضَوئية لدعم الاتصالات بعيدة المدى بين شبكات الكمبيوتر في مواقع مختلفة.



تستفيد الصناعات العسكرية والفضائية أيضًا من الأَلياف الضوئية كوسيلة للاتصال ونقل الإشارات بالإضافة إلى قدرتها على استشعار درجة الحرارة و يمكن أن تَكون كابلات الأَلياف الضوئية مفيدة بسبب وزنها الخفيف وصغر حجمها.



تُستخدم الأَلياف الضوئية بِشكل متكرر في مجموعة متنوعة من الأدوات الطبية لتوفير إضاءة دقيقة كما أنها تُمكّن بِشكل متزايد أجهزة الاستشعار الطبية الحيوية المستخدمة في العمليات الطبية و نظرًا لأن الأَلياف الضوئية لا تخضع للتداخل الكهرومغناطيسي فهي مثالية للاختبارات المختلفة مثل فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي و تشمل التطبيقات الطبية الأخرى للألياف الضوئية التصوير بالأشعة السينية والتنظير الداخلي والعلاج بالضوء والفحص المجهري الجراحي.

كلمات دلاليه ليس لها علاقه بالموضوع :
الاتصالات السعودية,الياف,ألياف الاتصالات,الاتصالات,الياف الاتصالات,الاتصالات المتكاملة,شركة الاتصالات السعودية,الياف بصرية,نت الياف بصرية الاتصالات,فايبر الاتصالات,بنق الاتصالات,الألياف البصرية,ألياف stc,الالياف,الالياف الضوئية,اتصالات المغرب,الياف stc,الياف ضوئية,الياف بصريه,وزير الاتصالات,كابلات الالياف الضوئيه,نقل الالياف البصرية,الالياف البصرية,اتصال الألياف البصرية للمنزل - stc,فايبر اتصالات المغرب,سرعة الاتصال,فايبر الياف,الياف بصرية,الياف,الالياف البصرية,الياف بصرية stc,خدمة الياف بصرية,بصرية,الألياف البصرية,مندوب ألياف بصرية stc,الياف ضوئية,الالياف الضوئية,الالياف البصرية في الجزائر,تجربة انترنت الالياف البصرية,الألياف الضوئية,زين الياف,الالياف البصرية stc,لحام الالياف البصرية,الالياف,الألياف,انترنت الالياف البصرية,الياف البصرية اتصالات المغرب,الألياف البصرية موبايلي,موبيلي الياف,الألياف البصرية stc تغطية,ألياف ضوئيه,قطع انترنت الالياف البصرية,الياف ضوئيه,ألياف ضوئيه,الياف ضوئية,تركيب الياف ضوئيه,الياف ضوئية جدة,الياف ضوئيه للسيارات,شراء الياف ضوئية,الياف,الالياف الضوئية,ضوئيه,#الالياف الضوئيه,الألياف الضوئية،,زين الياف,كابل الألياف الضوئية,ما هي الألياف الضوئية,الالياف,عيوب الألياف الضوئية،,مشروع الألياف الضوئية,الياف بصرية,أنواع الألياف الضوئية،,بحث عن الألياف الضوئية،,مميزات الألياف الضوئية،,الالياف الضوئية للاسقف،,الألياف الضوئية للمنازل,كيف تعمل الألياف الضوئية,موبيلي الياف​