مبادئ تكنولوجيا الألياف البصرية

جدول المحتوى [إخفاء]

    مبدأ تكنولوجيا الألياف البصرية


    المبدأ الأساسي لتقنية الألياف البصرية هو الانعكاس الداخلي الكامل للضوء. تنتشر الإشارات الضوئية عبر الجزء الأساسي من الألياف الضوئية ، حيث تشهد انعكاسًا داخليًا بالكامل عند الواجهات الداخلية والخارجية للألياف ، مما يسمح للإشارة بالسفر على طول مسار مُحدد سلفًا داخل الألياف. تعتمد شبكات الألياف الضوئية على هذا المبدأ لتحقيق نقل فعال للمعلومات لمسافات طويلة ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لاحتياجات الاتصالات عالية السرعة ومنخفضة الكمون.


    في تكنولوجيا الألياف البصرية ، يعد التبعثر عاملاً لا مفر منه. السبب الرئيسي للانتشار هو الاختلاف في السرعات التي تنتقل بها إشارات الضوء لمكونات تردد مختلفة عبر الألياف. مع انتشار إشارات الضوء ، يزداد التأخير الزمني بين مكونات التردد تدريجيًا ، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة وتوسيع النبض ، مما يؤثر على جودة إرسال شبكات الألياف البصرية.


    تأثير تشتت الألياف البصرية


    يمكن أن يتسبب وجود تشتتت في حدوث تغييرات في شكل موجة الإشارة ، مما يؤدي إلى تداخل بين الرموز وأخطاء في البيانات ، مما يؤثر بشكل مباشر على كفاءة الاتصالات لشبكات الألياف البصرية. وبالتالي ، لضمان استقرار ومعدلات انتقال شبكات الألياف البصرية ، من الضروري عادة استخدام تقنيات التشكيل وتقنيات تصحيح الأخطاء وتعديلات سرعة الإرسال المناسبة للتخفيف من آثار التفريق.


    تصنيف انتشار الألياف البصرية


    بناءً على سبب التفريق ، يمكن تصنيف انتشار الألياف البصرية في نمط التباهي ، وتبايتًا للمواد ، وتباشًا موجيًا ، وتبايتًا استقطابًا. يؤثر كل نوع من أنواع التبعثر على أداء تقنية الألياف البصرية ، وبالتالي ، عند تصميم شبكات الألياف البصرية الفعالة ، يجب دراسة هذه العوامل بشكل شامل ويجب اتخاذ تدابير التعويض المناسبة.


    مزايا تكنولوجيا الألياف البصرية في الاتصالات


    مزايا استخدام تكنولوجيا الألياف البصرية للاتصال كبيرة جدا وتنعكس أساسا في الجوانب التالية:


    قدرة اتصال ضخمة


    يمكن لشبكات الألياف الضوئية نقل عشرات المليارات من القنوات الصوتية في وقت واحد ، وهو ما يتجاوز بكثير قدرة الإرسال لطرق الاتصال التقليدية مثل الكابلات المحورية وأجهزة الميكروويف. أثبتت التجارب الحالية أن الألياف البصرية يمكن أن تدعم الإرسال المتزامن للقنوات الصوتية ، مما يزيد من السعة آلاف المرات أو أكثر مقارنة بتقنيات الإرسال الأخرى.


    مسافة التتابع طويلة للغاية


    نظرًا لخصائص التوهين المنخفضة لتقنية الألياف البصرية ، يمكن أن تصل مسافة ترحيل اتصالات الألياف البصرية إلى عدة آلاف من الكيلومترات. وهذا يسمح لشبكات الألياف البصرية بتقديم خدمات اتصالات فعالة عبر مناطق واسعة. وعلى النقيض من ذلك ، لا يمكن للكابلات التقليدية أن تنقل سوى الكيلومترات ، وتبلغ مسافة انتقال الموجات الدقيقة 50 كيلومتر فقط. وبالتالي ، يتم استخدام الألياف البصرية في الاتصالات لمسافات طويلة عبر أصبحت القارات العمود الفقري للاتصالات العالمية.


    متفوقة القدرة المضادة للتدخل والأمن


    نظرًا لأن الألياف البصرية تنقل إشارات ضوئية بدلاً من الإشارات الكهربائية ، فإن تكنولوجيا الألياف البصرية تمتلك بطبيعتها مقاومة قوية للتداخل الكهرومغناطيسي ، مما يسمح لشبكات الألياف البصرية بالحفاظ على جودة اتصال مستقرة حتى في البيئات المعقدة. علاوة على ذلك ، الألياف البصرية لا توصل الكهرباء ، مما يقلل بشكل كبير من خطر التنصت على الإشارة أو التلاعب بها. وبالتالي ، يتم استخدام الألياف البصرية في المجالات العسكرية والمالية وغيرها من المجالات الأمنية العالية.


    مدمجة وخفيفة الوزن وفعالة من حيث التكلفة


    الألياف البصرية ليست صغيرة وخفيفة الوزن فحسب ، بل إن موادها الأساسية-الكوارتز والزجاج-وفيرة ومنخفضة التكلفة. وبالتالي ، في بناء وصيانة شبكات الألياف البصرية ، تتمتع تكنولوجيا الألياف البصرية بمزايا اقتصادية واضحة ، خاصة في بناء شبكات المسافات الطويلة ذات السعة العالية ، مما يدل على فعالية التكلفة العالية للغاية.

    المراجع

    منتجات الألياف البصرية ذات الصلة