ما هو كابل الألياف الضوئية؟

كابل الألياف الضوئية ينتقل عالم الاتصالات بسرعة من شبكات الأسلاك النحاسية إلى الألياف الضوئية. الألياف الضوئية عبارة عن شريط رفيع جدًا من الزجاج النقي الذي يعمل كموجة دليل للضوء لمسافات طويلة. ويستخدم مبدأ يعرف باسم الانعكاس الداخلي الكلي. يتكون كابل الألياف الضوئية في الواقع من طبقتين من الزجاج: النواة، التي تحمل الإشارة الضوئية الفعلية، والكسوة، وهي طبقة من الزجاج تحيط بالنواة. الكسوة لديها معامل انكسار أقل من القلب. وهذا يسبب الانعكاس الداخلي الكلي داخل القلب. تعمل معظم الألياف في أزواج مزدوجة: يتم استخدام ليف واحد للإرسال والآخر للاستقبال. لكن من الممكن إرسال كلتا الإشارتين عبر خيط واحد. هناك نوعان رئيسيان من كابلات الألياف الضوئية: الألياف أحادية الوضع (SMF) والألياف متعددة الأوضاع (MMF). الفرق هو في الأساس في حجم النواة. يتمتع MMF بنواة أوسع بكثير، مما يسمح بانتشار أوضاع متعددة (أو 'أشعة') من الضوء. يحتوي SMF على نواة ضيقة جدًا تسمح فقط بانتشار وضع واحد للضوء. كل نوع من الألياف له خصائص مختلفة وله مميزاته وعيوبه.

لماذا استخدام كابل الألياف الضوئية؟

l لديهم معلومات غير محدودة عمليا

l تتمتع بقدرة حمل عالية (نطاق ترددي واسع جدًا، T هرتز أو Tbits/s)

l لديهم خسائر نقل منخفضة جدًا (<0.2 ديسيبل/كم، cf1dB/كم ميكروويف، 10 ديسيبل/كم زوج نحاسي ملتوي)

l أنها لا تبديد الحرارة

l إنهم محصنون ضد الحديث المتبادل والتداخل الكهرومغناطيسي

تتمتع كابلات الألياف الضوئية بالعديد من الاستخدامات في مجموعة متنوعة من المواقف في الصناعات والتطبيقات. تعرف على بعض هذه الاستخدامات:

طبي

الألياف الضوئية مناسبة للاستخدام الطبي. ويمكن تصنيعها على شكل خيوط مرنة، رفيعة للغاية بحيث يمكن إدخالها في الرئتين والأوعية الدموية والعديد من الأجزاء المجوفة من الجسم. تُستخدم هذه الألياف الضوئية في العديد من الأدوات التي تسمح للأطباء بمراقبة أجزاء الجسم الداخلية دون إجراء أي عملية جراحية.

الاتصالات

يتم تركيب الألياف الضوئية واستخدامها لأغراض الاستقبال والبث. يستخدم النقل الهاتفي كابلات الألياف الضوئية. تنقل هذه الألياف الطاقة على شكل نبضات ضوئية. تقنيتها قابلة للمقارنة مع تقنية الكابلات المحورية، بصرف النظر عن أن الألياف الضوئية قادرة على التعامل مع آلاف المحادثات في وقت واحد.

الشبكات

تُستخدم الألياف الضوئية لتوصيل الخوادم والمستخدمين في مجموعة متنوعة من إعدادات الشبكة وتساعد أيضًا في زيادة دقة وسرعة نقل البيانات.

صناعية/تجارية

تُستخدم الألياف للتصوير في مناطق الوصول، مثل الأجهزة الحسية لقياس درجة الحرارة، كتوصيلات الأسلاك حيث تكون مشكلة EMI، والضغط، كتوصيلات الأسلاك في البيئات الصناعية والسيارات. تستخدم شركات كابلات البث/الكيبل التلفزيوني كابلات الألياف الضوئية لتوصيل أسلاك HDTV وCATV والفيديو حسب الطلب والإنترنت والعديد من التطبيقات الأخرى.

الدفاع/الحكومة

يتم استخدامها كسماعات مائية للسونار والاستخدامات الزلزالية، مثل الأسلاك في الغواصات والطائرات والمركبات الأخرى.

مخزن البياناتعمر

تُستخدم كابلات الألياف لتخزين البيانات ونقلها. تُستخدم كابلات الألياف الضوئية أيضًا في التصوير والإضاءة وكأجهزة استشعار لرصد وقياس مجموعة واسعة من المتغيرات. علاوة على ذلك، تُستخدم كابلات الألياف في التطوير والبحث والاختبار في جميع التطبيقات المذكورة أعلاه.