بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
احبائي ادرايين ومشرفين واعضاء وزوار منتديات المدائن سات
بعد مرور عامين بالظبط علي اشتراكي بالمنتدي
وبمناسبة دخول الالياف الضوئية اللي محل عملي
اتيت اليكم بهذا الموضوع عن الالياف الضوئية
الكابل الضوئي(الألياف الضوئية)
تقنية الألياف الضوئية تقنية حديثة وقد أحدثت ثورة في عالم الاتصالات (خاصة) وفي العلوم العامة (عامة) حيث دخلت في عدة مجالات ليس فقط الانترنيت أو الاتصالات بصورة عامة وإنما في مجالات أخرى كالاستخدام في التصوير الطبي وكذلك الاستخدام في مجال التطبيقات في التنقيب في باطن الأرض وذلك لدقتها وصغر حجمها وكذلك سرعة النقل العالية التي توفرها هذه الألياف الضوئية....فما هي هذه الألياف الضوئية أو ماهي مكونات الكابل الضوئي؟ وماهو السبب الذي يجعل منه بديلاً للكابلات العادية (المعدنية) ؟ سيكون الجواب حصراً في مجال الاتصالات كون الموضوع مطروح في قسم شبكات الوايرلس..
ممن يتكون الكابل الضوئي؟
يتكون الكابل الضوئي من مجموعة كبيرة من الألياف الضوئية المرزومة معاً, حيث يتكون الليف الضوئي من مركز أو قلب (Core) مصنوع من الزجاج الفائق النقاء يمثل المسار الذي ينتقل من خلاله الضوء وتحيط به مادة خارجية تدعى بالـ (Cladding) تكون مصنوعة من زجاج يختلف معامل انكساره عن معامل انكسار الزجاج الذي يصنع منه القلب وتعكس الضوء باستمرار ليظل في داخل القلب الزجاجي (Core)..والمكون الثالث هو مايسمى بالـ (Buffer coating) وهو غلاف بلاستيكي يحمي القلب والألياف المحيطة به من المؤثرات الخارجية المضرة به..وهذه المكونات كلها تصطف معا لتكون بما يسمى بالليف الضوئي (Fiber Optics)...ثم تصطف العديد (المئات أو ألآلاف) من هذه الألياف معاً لتكون الكابل الضوئي (Cable Optics)..
وفي الحقيقة هناك نوعين من هذه الكابلات حسب المجال الذي تعمل له وهي:
1- كابل النمط الواحد (single mode fiber)
ويتكون من المكونات الأساسية المذكورة أعلاه لكن فقط يتميز بصغر حجم القلب الزجاجي (Core) حيث يصل قطره إلى حوالي 9 مايكرون. وينقل من خلاله إشارة ضوئية واحدة فقط في كل ليفه من الكابل وينحصر استخدامها في كوابل التلفزيون أو التليفون..
2- كابل النمط المتعدد (multi -mode fibers)
ويتكون من نفس المكونات أيضاً لكن قلبه الزجاجي يكون اكبر مقارنتاً بالنوع السابق ويكون حجمه حوالي 62.5 مايكرون ويستخدم في نقل العديد من الإشارات الضوئية من خلال ألليفة الضوئية الواحدة مما يجعل استخدامها أفضل لشبكات الحاسوب المستخدمة في يومنا هذا..
فكرة انتقال الضوء
إن فكرة عملية انتقال الضوء من خلال الكابل الضوئي بسيطة للغاية فتخيل معي آخي الكريم إن لديك ممر طويل مظلم وتريد إنارته فتقوم بتشغيل مصباح باتجاه الممر فتنتقل موجات الضوء خلال الممر فيتم إنارته ..أما إذا كان هناك ممر بزاوية معينه يقع في نهاية ممرك المظلم الطويل فما عليك إلا أن تضع مرآه عند نهاية الممر الذي أمامك بزاوية صحيحة لكي تعكس الضوء الصادر من مصباحك إلى الممر الأخر المائل..هذه في الحقيقة فكرة عمل الكابل الضوئي ...حيث أن الأشعة تحت الحمراء الناقلة تمر من خلال اللب (Core) وعند مرورها بمقطع مائل تقوم الألياف الزجاجية (Cladding) المحيطة باللب بعكس الأشعة مرة أخرى إلى داخل اللب طبعاً ليس المقصود انعكاس عادي أو بسيط بل انه انعكاس معقد ومحسوب ويقوم على مبدأ الانعكاس الداخلي الكلي (total internal reflection)...وهكذا إلى أن تصل الأشعة إلى بر الأمان المخصص لها..بخسائر ضئيلة جداً يعود سببها إلى عدم نقاوة اللب..
ما هي الأسباب المؤدية إلى تميزالكابل الضوئي عن الكابلات العادية المستخدمة في الاتصالات ؟
1- الوزن والحجم لليف الضوئي جعله متميزاً على كابلات التوصيل العادية ...مثلاً يمكن وضع عدد كبير جداً من الألياف الضوئية داخل الحزمة الواحدة (مكونة الكابل الضوئي) مما يزيد من كفاءة العمل...أو يمكن استبدال سلك نحاسي ذو قطر 7.62 سم بآخر من الألياف الضوئية بقطر لايتجاوز 0.635 سم ..وكذلك الوزن فانه يلعب دوراً هاماً فيمكن استبدال أسلاك نحاسية وزنها 94.5كجم بأخرى من الألياف الضوئية تزنفقط 3.6كجم.
2- الميزة المتميزة هو السرعات العالية التي تصل إلى سرعة الضوء في نقل المعلومات.. حيث تصل سرعة النقل للبيانات بسرعة 1 جيجا بت لكل ثانية.. ونظريا يمكن نقل ما يساوي 200 جيجا بت لكل ثانية.
3- مدى ترددي عالي مما يسمح بنقل بيانات اكبر.
4- فقد اقل للإشارات المرسلة مقارنتاً بالنوع العادي..وهذا يؤدي إلى أن مسافات الإرسال المعتمدة تكون أكثر بكثير من الكابلات النحاسية.
5- عدم إمكانية تداخل الإشارات فيما بينها في المجرى الواحد مما يضمن وضوح الإشارات المرسلة أو المستلمة كذلك عدم تعرضها للموجات الكهرومغناطيسية الخارجية وهذا له دور مهم في الاتصالات الأمنية أو في كفائة نقل المعلومة .
6- تحتاج إلى طاقة اقل مقارنتاً بالكابلات العادية.
7- غير قابلة للاشتعال مما يقلل من خطر الحرائق.
8- مما يميز الألياف البصرية أنها مرنة ولذلك فهي تستخدم في الكاميرات الرقمية لأغراض متعددة.
9- يستخدم في صناعة الكابل الضوئي عناصر موجودة في الطبيعة بكثرة مثل البلاستيك والزجاج , والزجاج يصنع من الرمل على عكس الكابلات النحاسية.
10- كذلك الكلفة حيث يمكن صنع أميال من الكابلات الضوئية بتكلفة أقل مقارنة بتلك المصنوعة من المعادن كأسلاك النحاس.
ويبقي العائق الأساسي في مد الكابلات البصرية هو غلو ثمن الأجهزة البصرية الشبكية التي سيتم استبدالها أو تركيبها لتتلائم مع الكابلات وغيرها من الأجهزة الأخرى , مما قد تبين من ذلك إن تكلفة تركيب الألياف البصرية تزيد بمقدار 50 % عن الكابلات العادية.
تتكون وحدة الاتصالات بالألياف البصرية من:
1- جهاز الإرسال(Transmitter) يرسل الإشارات الضوئية المشفرة.
2- الألياف البصرية( Optical Fibers) تعمل هذه الألياف على توصيل ونقل المعلومات كإشارات ضوئية ولمسافات طويلة.
3- مجدد أو معزز الإشارات الضوئية(Optical Regenerator) وهذا ضروري لتعزيز الإشارات وتقويتها حتى لا تضعف وتتلاشى خلال رحلتها الطويلة عبر الكابلات البصرية.
4- جهاز الاستقبال(Receiver) يستقبل الإشارات الضوئية ويحل تشفيرها.
السبت أغسطس 20, 2011 3:15 pm
