مكونات الألياف الضوئية

الألياف الضوئية

تعرَّف الألياف الضوئية على أنها مجموعة من التقنيات التي تتيح نقل الإشارات من نقطة إلى أُخرى على شكل ضوء بدلًا من نقلها على شكل كهرباء، وعلى الرغم من أن الألياف الضوئية لها العديد من التطبيقات بما في ذلك استخدامها في أجهزة الاستشعار الا أن استخدامها الأكبر كان في مجال الاتصالات[١]، حيث استبدلت تكنولوجيا الألياف الضوئية عمليًا الأسلاك النحاسية في خطوط الاتصالات والإنترنت التي تمتد لمسافات طويلة، كما استخدمت الألياف الضوئية لربط أجهزة الكمبيوتر ضمن الشبكات المحلية، وتعتبر الألياف الضوئية أيضًا المكون الأساسي لمنظار الألياف fiber scopes المستخدم في فحص الأجزاء الداخلية من الجسم بعملية التنظير الداخلي، ويستعرض هذا المقال مكونات الألياف الضوئية ومزاياها واستخداماتها.[٢]

مكونات الألياف الضوئية

إن الألياف الضوئية هي خيوط طويلة ورفيعة من الزجاج النقي جدًا ويقارب قطرها قطر شعرة الإنسان، ويتم ترتيبها في حزم تسمى الكابلات الضوئية وتستخدم لنقل الإشارات الضوئية عبر مسافات طويلة، وتكون مكونات الألياف الضوئية على الشكل الآتي:[٣]

• القلب Core: وهو مركز الليف الضوئي الذي يتكون من مجموعة كبيرة من الألياف الضوئية الرقيقة التي تنقل إشارات الضوء.
• العاكس Cladding: وهو المادة التي تحيط بالقلب وتعمل على عكس الضوء الى مركز الليف الضوئي ويصنع من السيليكا.
• الغطاء الواقي Buffer coating: وهو غطاء بلاستيكي يعمل على حماية الألياف الضوئية من التلف وعوامل الرطوبة.
• الغطاء الخارجي jacket: هو الغلاف الذي يعمل على حماية المئات من الألياف الضوئية التي تترتب بداخله على شكل حزم.

استخدامات الألياف الضوئية

بعد التعرف على مكونات الألياف الضوئية لا بد من التطرق الى الاستخدامات المتنوعة لهذه الألياف، حيث تشتهر الألياف الضوئية باستخدامها في كابلات الاتصال وشبكات الإنترنت الا أن ذلك ليس الاستخدام الوحيد لها وفيما يأتي بعض الاستخدامات الرئيسة للألياف الضوئية:[٤]

• تدخل تطبيقات الألياف الضوئية في المجال الطبي حيث تستخدم كدليل ضوئي وأداة لتصوير الأعضاء داخل جسم الانسان وتستخدم أيضًا كأشعة ليزر في العمليات الجراحية .
• تستخدم الألياف الضوئية في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية لأغراض الإرسال والاستقبال كما تستخدم لتوصيل المستخدمين والخوادم في مجموعة متنوعة من الشبكات والمساعدة في زيادة سرعة ودقة نقل البيانات بينهم.
• تستخدم شركات البث التلفزيوني كيابل الألياف الضوئية في توصيلات الكيبل التلفزيوني وفي توفير خدمات التلفزيون عالي الوضوح والإنترنت والفيديو حسب الطلب وغيرها من التطبيقات الاخرى.

مزايا الألياف الضوئية

توفر الكابلات المكونة من الألياف الضوئية العديد من المزايا التي تتفوق بها على الكابلات النحاسية بمراحل كبيرة، حيث تتجاوز كمية عرض النطاق الترددي للشبكة التي يمكن أن يحملها كيبل الألياف الضوئية بسهولة الكيبل النحاسي بسمك مماثل، كما يمكن للكابلات الضوئية نقل البينات بسرعات قياسية يمكن أن تصل 100 جيجابت في الثانية نظرًا لأن الضوء يمكن أن يسافر لمسافات أطول عبر كابلات الألياف دون أن يفقد قوته وفي حال استخدام الألياف تقل الحاجة إلى معززات الإشارة، كما إن كابل الألياف الضوئية أقل عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي وفي حين يحتاج كيبل الشبكة النحاسية إلى الدروع لحمايته من التداخل الكهرومغناطيسي إلا أن كابل الألياف ليس بحاجة الى ذلك لأن الخصائص الفيزيائية لكابلات الألياف البصرية تجنبه هذه المشكلة.[٥]

المراجع[+]

1. ↑ “Fiber Optics”, www.encyclopedia.com, Retrieved 19-07-2019. Edited.
2. ↑ “Fiber optics”, www.britannica.com, Retrieved 19-07-2019. Edited.
3. ↑ “How Fiber Optics Work”, www.howstuffworks.com, Retrieved 19-07-2019. Edited.
4. ↑ “What are fiber optics used for”, www.quora.com, Retrieved 19-07-2019. Edited.
5. ↑ “The Role of Fiber Optic Cables in Computer Networking”, www.lifewire.com, Retrieved 19-07-2019. Edited.