الفرق بين الالياف الضوئية والالياف البصرية

اليوم، يتم استخدام العديد من كابلات الألياف الضوئية بسبب استقرارها وتكلفتها الأقل من الكابلات العادية، وتعتبر الألياف الضوئية الوسيلة الرئيسية لنقل المعلومات .

الألياف الضوئية هي المكونات الأساسية لبصريات الألياف وتلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في الضوئيات ، وهي نوع من الأدلة الموجية البصرية ، والتي عادة ما تكون مصنوعة من نوع من الزجاج ، يمكن أن تكون طويلة جدًا (مئات الكيلومترات) ، وهي – على عكس أدلة الموجة الأخرى – مرنة إلى حد ما على الرغم من أن الزجاج هش بشكل عام ، إلا أن ألياف السيليكا الرقيقة بشكل خاص المحمية بطبقة بوليمر يمكن أن تنحني بشكل كبير – على سبيل المثال حول إصبعك – دون أن تنكسر .

الفرق بين الألياف الضوئية وكابلات الألياف الضوئية

الألياف البصرية هي وسيلة رقيقة وناعمة تنقل أشعة الضوء في الخط الفعلي للاتصال البصري، وذلك لضمان استخدام الألياف البصرية لفترة طويلة في ظروف وبيئات متنوعة. يجب تشكيلها في كابل الألياف البصرية، حيث تغطى الألياف البصرية بعدة طبقات من هيكل الحماية قبل الاستخدام. يطلق عليه الاسم “كابل الألياف البصرية المغطى”. لذلك، الألياف البصرية هي الجزء الأساسي في كابل الألياف البصرية، وتشكل الألياف البصرية كابلا بصريا من خلال بعض مكونات الحماية ذات الطبقة الثانوية .

يحمي الهيكل الواقي للطبقة الخارجية الألياف الضوئية من العوامل البيئية المحيطة، ويشمل كبل الألياف الضوئية والطبقة العازلة والستارة. تتشابه الألياف البصرية والكابلات المحورية، ولكن لا يوجد درع شبكي ويكون المركز هو القلب الزجاجي لنقل الضوء.

عادة ما يتم ربط الألياف الضوئية في شعاع خارجي يحتوي على طبقة واقية لحماية القشرة. تصنع الألياف الأساسية عادةً من زجاج الكوارتز الذي يكون عبارة عن أسطوانة مزدوجة متحدة المركز ذات مقطع عرضي واضح وسهل الكسر، ولذلك تحتاج إلى طبقة واقية. وبالتالي، يكمن الاختلاف بينها في وجود هذه الطبقة الواقية .

مزايا الألياف الضوئية

الألياف الضوئية هي وسيلة نقل جديدة مقارنة بالوسائط النحاسية، وهي أكثر أمانا وأداءا في الشبكات. تتميز بعرض نطاق نقل أعلى بكثير من الكابلات النحاسية، وتدعم مسافات تصل إلى أكثر من 2 كيلومتر، بالإضافة إلى مزايا تداخل كهرومغناطيسي جيد وسرية قوية وسرعة عالية وقدرة على الإرسال الكبيرة .

في الوقت الحالي، هناك نوعان مختلفان من الألياف الضوئية، وهما الألياف الضوئية أحادية الوضع والألياف البصرية متعددة الأوضاع. تستخدم الألياف الضوئية متعددة الأوضاع عموما لاتصالات الشبكة داخل نفس المبنى أو في المناطق القريبة نسبيا. تنقل الألياف الضوئية أحادية الوضع البيانات بجودة أعلى ومسافات إرسال أطول، وغالبا ما تستخدم لربط المكاتب أو الشبكات المنتشرة جغرافيا. في حال استخدام كابل الألياف الضوئية كوسيط نقل للشبكة، يتطلب الأمر أيضا استخدام محول الوسائط Ethernet إلى الألياف الضوئية وغيرها من الأجهزة .

كابل الألياف الضوئية هو وسيلة رئيسية لنقل الإشارات البصرية، ويجب أن نولي اهتمامًا بالجودة عند طلبه، ويجب أن نأخذ في الاعتبار العديد من العوامل المختلفة بشكل شامل .

استخدام الألياف الضوئية

معظم الألياف الضوئية المستخدمة في تكنولوجيا الليزر لها قلب مع مؤشر انكسار أعلى إلى حد ما من الوسط المحيط (يسمى الكسوة) حيث يكون مؤشر الانكسار ثابتًا داخل اللب وداخل الكسوة يحدد تباين المؤشر بين اللب والكسوة الفتحة العددية للألياف ، وعادة ما تكون صغيرة ، بحيث يتم توجيه الألياف الضوئية بشكل ضعيف ، يتم توجيه الضوء الذي يتم إطلاقه في القلب على طول القلب ، أي أنه ينتشر بشكل رئيسي في المنطقة الأساسية ، على الرغم من أن توزيع الكثافة قد يمتد إلى حد ما خارج القلب بسبب الإرشاد وخسائر الانتشار المنخفضة ، يمكن الحفاظ على الكثافة البصرية على مدى طويل من الألياف .

بالرغم من أن معظم الألياف البصرية لديها قلب واحد فقط، إلا أن هناك أيضاً ما يسمى الألياف متعدية النوى التي تحتوي على عدد قليل من النوى أو حتى عدد كبير منها .

يعتمد مبدأ توجيه الضوء الأقل استخدامًا على فجوة النطاق الضوئي، على سبيل المثال، يمكن تحقيق ذلك باستخدام حلقات ذات معامل انكسار مختلفة ومتحدة المركز، مما يشكل نوعًا من المرآة ثنائية الأبعاد .

الألياف البصرية

هي تجمع من الألياف التي تترابط معا لنقل الإشارات الضوئية من منطقة إلى أخرى. تتميز هذه الألياف بدقتها العالية التي تصل سمكها إلى سمك الشعر ويمكنها الانتقال على مسافات طويلة. تصنع من زجاج نقي خال من الشوائب، ويمكن تجميعها معا في مجموعات تصل إلى المئات أو الآلاف، وتكون محمية بغلاف خارجي. تتألف الألياف البصرية من مادة زجاجية داخلية تسمى القل .

عندما يكون مؤشر الانكسار أكبر من مؤشر الانكسار للغطاء الخارجي ، بحيث يمكن انكسار الضوء الذي يمر من خلاله إلى الداخل ، وكذلك مادة تحيط بانعكاس الضوء داخل الألياف وعدم الهروب إلى الخارج ، وحماية العاكس والقلب من المواد البلاستيكية المحيطة به من الخارج ؛ لحماية الألياف من الكسر أو التلف عند تعرضها لظروف خارجية .

كيف تعمل الألياف البصرية

يعتمد مبدأ الألياف البصرية على خاصية الضوء المنتقل في خطوط مستقيمة. حيث ينعكس هذا الضوء داخل الألياف بسبب المادة العاكسة الموجودة فيه ، وتتكرر عملية الانعكاس حتى يصل الضوء إلى مادة مؤشر انكسار مختلفة ، وبما أن المادة العاكسة لا تمتص الضوء ، تصل إشارة الضوء إلى المستقبل بنفس القوة التي أرسلها جهاز الإرسال .

مكونات نظام الألياف البصرية

يتكون نظام الألياف البصرية من :

• جهاز الإرسال : ترسل المعلومات في شكل ضوء داخل الألياف البصرية، حيث يقوم بتحويل الإشارة الواردة من المصدر، مثل التلفزيون أوالكمبيوتر، إلى إشارة ضوئية، بحيث يمكنها الانتقال عبر الألياف الضوئية .
• الألياف البصرية : تنقل الإشارة الضوئية المعلومات من مكان إلى آخر .
• جهاز الاستقبال : تعكس إشارة الضوء إلى إشارة كهربائية تنقل البيانات إلى نقطة الاستقبال، مثل أجهزة التلفزيون والكمبيوترات والهواتف .

من أجل تمديد وتغطية الألياف البصرية داخل أي مرفق أو منزل، يتم تمديد أنبوب طويل من الجدار الخارجي للمنشأة، ويتم توصيل سلك نحاسي به للتوصيل بالألياف البصرية، حيث يحمي هذا الأنبوب الألياف من الظروف الخارجية التي تؤثر عليها ويمنعها من الانحناء داخل الجدران، ويتيح سحبها في أي وقت. يتم توصيل كل مستقبل في الألياف الضوئية بجهاز الإرسال من الألياف البصرية الأخرى للتواصل مع بعضها البعض، ويتم توصيل جميع المباني بشبكة (6Cat) للاحتفاظ بجميع أنواع الشبكات معا .