الألياف البصرية عبارة عن ألياف رفيعة ومرنة تستخدم لنقل إشارات الضوء ، مصنوعة عادة من الزجاج أو البلاستيك ، وتتميز بمؤشر انكسار عالٍ وخسارة منخفضة. يتيح استخدام الألياف الضوئية لنقل الإشارات الضوئية إمكانية اتصال البيانات بسرعة عالية ومسافات طويلة ووقت استجابة منخفض.
يتكون الألياف البصرية من ثلاثة مكونات أساسية متحدة المركز: اللب ، الكسوة ، والطلاء.
عادة ما تكون النواة مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك ، ولكن يمكن استخدام مواد أخرى اعتمادًا على طيف الإرسال المطلوب. اللب هو الجزء الذي ينقل الضوء من الألياف الضوئية.
الكسوة مصنوعة من نفس المادة الموجودة في القلب ولكن مع مؤشر انكسار أقل قليلاً (عادة حوالي من من من الأسفل). يؤدي هذا الاختلاف في مؤشر الانكسار إلى انعكاس داخلي كلي عند حد معامل الانكسار بطول الألياف الضوئية ، مما يسمح للضوء بالسفر إلى أسفل الألياف دون الهروب من الجدران الجانبية.
يتكون الطلاء عادة من طبقة واحدة أو أكثر من المواد البلاستيكية لحماية الألياف من البيئة المادية. في بعض الأحيان ، يضاف غمد معدني إلى الطلاء لتوفير حماية مادية إضافية.
تشمل تطبيقات الألياف الضوئية اتصالات الألياف البصرية ، واستشعار الألياف الضوئية ، والتحكم الصناعي ، والمعدات الطبية ، ومراكز البيانات ، والمزيد. كوسيلة إرسال ، يمكن للألياف الضوئية توفير خدمات الهاتف والتلفزيون والنطاق العريض وغيرها من خدمات الاتصالات للناس.
الألياف البصرية يحقق انتقال الإشارات الضوئية باستخدام ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي. عندما تدخل إشارات الضوء من طرف واحد من الألياف البصرية ، بسبب مؤشر الانكسار العالي للألياف البصرية مقارنة بالمتوسط المحيط ، يحدث الانعكاس الداخلي الكلي داخل الألياف ، إرسال إشارة ضوئية من طرف إلى آخر.
حماية عالية
نظرًا لأن انتقال الألياف الضوئية يعتمد على إشارات ضوئية ، فمن الصعب التنصت أو التدخل فيها ، مما يجعلها آمنة للغاية.
خسارة منخفضة
فقدان الإرسال للألياف الضوئية منخفض نسبيًا ، مع الحد الأدنى من تخفيف الإشارة ، مما يحافظ على استقرار الإشارة عبر الإرسال لمسافات طويلة.
عرض النطاق الترددي العالي
تسمح خصائص الألياف الضوئية ذات النطاق العريض بنقل كميات كبيرة من البيانات ودعم اتصالات الشبكة عالية السرعة.
مسافة انتقال طويلة
بالمقارنة مع الأسلاك النحاسية التقليدية ، يمكن للألياف البصرية نقل الإشارات لمسافات أكبر بكثير ، حيث تصل إلى عشرات الكيلومترات أو أبعد من ذلك.
لا تتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي
نظرًا لأن الألياف الضوئية مادة غير موصلة ، فإنها لا تتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي ، مما يسمح بنقل البيانات بشكل مستقر في البيئات ذات التداخل الكهرومغناطيسي العالي.