يعد البحث الشامل عن الألياف الضوئية من الأشياء التي حققت قفزة كبيرة في مجال الاتصالات، حيث تعمل على توفير نقل بيانات أعلى بكثير مما تنتقل عبر وسائل الاتصال الأخرى، وفي مجال الطب أيضًا، وهذا ما نفصله في بحث شامل عن الألياف الضوئية، نواصل قراءة الأسطر التالية.
بحث شامل عن الالياف الضوئية بالتفصيل
بحث شامل عن الالياف الضوئية بالتفصيل
تعريف الألياف الضوئية
نبدأ بحثًا شاملاً عن الألياف الضوئية من خلال تحديد الألياف الضوئية، وهي ألياف مصنوعة من الضوء أو البلاستيك أو السيليكا، وهي مصممة بحيث ينتقل الضوء في أليافها الطولية على شكل خيوط رفيعة جدًا تشبه سماكة شعر الإنسان، وبدرجة نقاء عالية تشبه نقاء الزجاج.
تتشكل هذه الخيوط أو الألياف معًا في حزمة واحدة تسمى الحزمة الضوئية. تستخدم الألياف الضوئية لنقل الإشارات عبر مسافات طويلة، ومسافات طويلة تصل إلى آلاف الكيلومترات، وتتميز بأنها إحدى ظواهر الانعكاس الكلي.
شاهد أيضا
فكرة عمل الألياف الضوئية
فكرة عمل الألياف الضوئية
تعتمد فكرة الألياف الضوئية على عملية وصول الضوء عبر خطوط مستقيمة وطويلة، وذلك لأن الضوء ينتقل أساسًا عبر خطوط مستقيمة، فيصل إلى هذه الألياف دون مشاكل.
ولكن إذا كان مسار الألياف فيه أي انحناء، فإن هذا الانحناء يعيق وصول الضوء إلى نهاية الألياف، وبالتالي فهو سبب يعيق جودة الإشارة.
لكن مشكلة الانحناء يمكن التغلب عليها في انعكاس الضوء على المسار، من خلال هذه المرآة، ينتقل الضوء، باستخدام خاصية الانعكاس المستمر على الجدار المجاور لللب الزجاجي، والذي ينعكس بشكل كامل وداخلي.
لا يمتص الجدار الضوء الذي يسقط عليه، لذلك يمكن للإشارة الضوئية أن تنتقل لمسافات طويلة، لكنها تفقد أحيانًا جزءًا من الضوء، حيث تمتصه الشوائب في قلب الزجاج.
مكونات الألياف الضوئية
مكونات الألياف الضوئية
تحتوي الألياف الضوئية أو كابلات الألياف الضوئية على خيوط رفيعة من الزجاج أو البلاستيك، حيث يحتوي الكبل الواحد على أقل من خيطين أو عدة مئات من الخيوط، وكل خصلة أقل من عُشر سمك شعرة الإنسان، لذا فهي قادرة على الحمل 25000 مكالمة هاتفية وفي حالة استخدامها في مجال الاتصالات نقوم بفصل مكونات الألياف الضوئية في بحث شامل عن الألياف الضوئية على النحو التالي
القلب أو كما يُعرف بالقالب، فهو قالب من الزجاج عالي النقاوة، كما أنه يمثل المسار الذي يمر من خلاله الضوء.
الغلاف أو كما يُعرف بالصدفة الزجاجية، فهي المادة الخارجية التي تغلف القلب الزجاجي وتحيط به، وهي مصنوعة من الزجاج الذي يختلف في معامل انكساره عن معامل انكسار الزجاج الذي يكون القلب منه. مصنوع، لأنه يعكس الضوء باستمرار ليبقى داخل القلب مصنوعًا من الزجاج.
الغطاء الواقي أو كما يعرف بالغطاء الواقي وهو الغطاء البلاستيكي الذي يحمي القلب أو القالب الزجاجي من التلف.
كيف يعمل نظام الألياف الضوئية في بحث شامل عن الألياف الضوئية
كيف يعمل نظام الألياف الضوئية في بحث شامل عن الألياف الضوئية
نظام الألياف الضوئية هو نظام خاص به، ويعمل على ثلاث أسس رئيسية لإدارة هذا النظام في الألياف الضوئية، ونراجعها على النحو التالي
أولاً، جهاز الإرسال، وهو متخصص في تشفير الإشارة الضوئية بحيث يصبح الجزء الرئيسي منها هو مصدر الضوء، والذي يمكن أن يكون صمامًا ثنائيًا ضوئيًا أو حتى ليزرًا.
ثانيًا، الألياف الضوئية، وهي الجزء المخصص لإيصال الإشارات الضوئية عبر المسافات.
ثالثًا، الاستقبال، وهو الجزء المسؤول عن وظيفة استقبال الإشارة الضوئية، ثم فك تشفير تلك الإشارات ثم تحويلها إلى إشارة كهربائية.
أنواع الألياف الضوئية في بحث شامل عن الألياف الضوئية
أنواع الألياف الضوئية في بحث شامل عن الألياف الضوئية
هناك نوعان رئيسيان من الألياف الضوئية
الألياف أحادية الوضع
– يقوم بحث شامل على الألياف الضوئية بمراجعة الألياف أحادية النمط، ويتم إرسال هذا النوع من الإشارات الضوئية من خلال تنسيق واحد مميز وموحد
تعتبر كل ليف ضوئي من الألياف الحزينة، وهو نوع يستخدم على نطاق واسع في شبكات التلفزيون أو تلفزيون الكابل.
– الألياف أحادية الوضع هي نوع من الألياف الضوئية، تتميز بصغر حجمها، تقريبًا نصف قطر القلب الزجاجي، حتى تصل إلى حوالي 9 ميكرون، مع ملاحظة أن الألياف أحادية الوضع تتم عبر أشعة الليزر تحت الحمراء بطول موجة 1.3 -1.55 نانومتر.
شاهد أيضا
الألياف متعددة الأوضاع
إنه سلك متعدد الأوضاع، حيث أنه السلك الذي يتم من خلاله إرسال العديد من أنماط الإشارات الضوئية عبر ألياف ضوئية واحدة، مما يجعل استخدامه مفضلًا من حيث شبكات الكمبيوتر.
يبلغ قطر هذا النوع من الألياف حوالي 62 ميكرون، ويمكن للألياف متعددة الأوضاع نقل الأشعة تحت الحمراء.
قد تكون أيضا مهتما ب
بحث شامل عن الالياف الضوئية واهم استخدامات الحياة
تستخدم الألياف الضوئية في العديد من الاستخدامات اليومية والحياتية، وأهمها مجال الاتصالات، حيث أنها حلت محل الأسلاك النحاسية، وذلك لأن الألياف الضوئية أقل حجمًا، لأن نصف قطرها أقل من نصف قطرها التقليدي. الأسلاك النحاسية، حيث يمكن استبدال سلك نحاسي بقطر 7.62 سم بسلك من الألياف الضوئية لا يزيد قطره عن 0.635 سم وهذا مهم عند مد الأسلاك تحت الأرض.
كما تتميز بربط خطوط الاتصال عن بعد، وتشارك في نقل الإشارات في التلفزيون والراديو، وكذلك في محطات الطاقة، وتسهيل نقل المعلومات.
تدخل الألياف الضوئية صناعة بناء السفن لخفة وزنها، كما تستخدم في مجال الحروب وصناعاتها، ويرجع ذلك لسهولة عمليات صيانتها في أوقات الأزمات.
تستخدم الألياف الضوئية لنقل الإنترنت بشكل مميز عن طريق الجو والبحر، وتعتبر من أفضل الوسائل التي ساعدت في تسهيل عملية الاتصال.
كما تستخدم هذه الألياف الضوئية في التصوير الطبي بكافة أنواعه، كما تستخدم في عمليات الحفر داخل الأرض على شكل مسجات عالية الجودة، حيث تعمل على تغيير درجة الحرارة والضغط.