شرح مبسط لأهمية الألياف الضوئية من حولنا



هل فكرت يوما في كيفية تلقي رسائل البريد الالكتروني او اي معلومات اخرى من اي مكان في أنحاء العالم في طرفة عين؟

هذا بالفعل ممكنا من خلال شبكات من الكابلات التي توضع تحت الأرض وتحت المحيطات.

       اقرأ ايضا: 5 أفضل تخصصات الهندسة في المستقبل



الألياف الضوئية: هي عبارة عن ألياف رقيقة شفافة تتميز بالمرونة وتصنع من زجاج نقي فائق الجودة مما يجعل هذه الالياف اغلى ثمنا.



بالنسبة الى قطرها فهو اثخن من شعرة الانسان بقليل ولها قدرة عالية في استخدامها في المسافات الطويلة وهذه القدرة لا تتمتع بها الكابلات التقليدية فهي محصنة ضد الترددات الالكترومغناطيسية التي تعاني منها الأسلاك المعدنية بشكل كبير.


شرح مبسط لأهمية الألياف الضوئية من حولنا
شرح مبسط لأهمية الألياف الضوئية من حولنا






لنتعرف معا على كيفية عمل الألياف الضوئية






من أهم المجالات وأبرزها في تبني واستخدام الألياف الضوئية هو مجال الاتصالات لما يشهده من تطور واضح على مر العصور.

وايضا في المعدات الطبية التي بدونها ما استطاع الإنسان التقدم في معالجة الكثير من الامراض و اخيرا في شبكات الحواسيب التي عبرها يتم نقل الكثير من البيانات حول العالم



       اقرأ أيضا: أكثر مجالات البرمجة طلبا في سوق العمل



المرسل (transmitter): يقوم المرسل بإنتاج الإشارات الضوئية ومن ثم يقوم بتشفيرها قبل الإرسال بواسطة القسم الرئيسي الذي بداخله وقد يكون دايود ضوئي عادي Diode او ليزر الذي من خلاله يتم تحويل الإشارة أيضا




اي اشارة مراد نقلها يجب تحويلها من اشارة ضوئية الى اشارة مفهومة للمستقبل وتتم عملية التحويل عن طريقتين إما بتغير مطالها (شدتها) أوعن طريق إطفاء وإشعال الاشارة لتصبح على شكل نبضات.




الليف الضوئي (fiber-optic): هو الجزء المسؤول عن توصيل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة.




المستقبل (receiver): يقوم باستقبال الاشارات المرسلة المشفرة ومن ثم فك الشيفرات لامكانية تحويلها إلى إشارات مفهومة يتم إرسالها للمستخدم كالتلفاز والهاتف الخ...


شرح مبسط لأهمية الألياف الضوئية من حولنا
شرح مبسط لأهمية الألياف الضوئية من حولنا

مما تتكون الألياف الضوئية؟



  • القلب: مصنوع من الزجاج النقي ومهمته نقل الإشارات الضوئية
  • العاكس: مصنوع ايضا من الزجاج النقي مدموج مع مادة السيكا ومهمته حماية الاشارات الضوئية في مركز الليف البصري
  • الغلاف الواقي: مصنوع من البلاستيك يحمي المكونات السابقة من الرطوبة والتكسير


أنواع الألياف الضوئية:


يوجد نوعين من الألياف الضوئية :


ألياف أحادية النمط: لا تستطيع نقل إشارات مختلفة وتستعمل في شبكات الهاتف و للمسافات البعيدة ولها قلب صغير جدا.


ألياف متعددة الأنماط: تستطيع نقل الإشارات المختلفة وتستعمل في شبكات الانترنت ولها قلب كبير وتقبل الضوء من زوايا مختلفة ولا يمكن استخدامها عبر مسافات طويلة .



يتسائل البعض لماذا ظهر مثل هذا النوع من الكابلات بينما كابلات النحاس التقليدية موجودة بالفعل هل هناك فرق بينهما في الأداء؟ الجواب ببساطة نعم فكابلات الألياف الضوئية تتفوق في كل شئ تقريبا.

سنقوم بإثبات ذلك بمقارنة بسيطة جدا بينهم.



مزايا الألياف الضوئية عن الأسلاك النحاسية:



  1. نطاق تردد عال
  2. غير قابلة للاشتعال
  3. تستطيع حمل بيانات كثيرة
  4. اخف وزن من الأسلاك النحاسية
  5. الحفاظ على البيانات وعدم فقدان أي جزء منها
  6. تحتاج لطاقة أقل من التي تحتاجها الأسلاك النحاسية
  7. لا تتأثر الإشارات الكهرومغناطيسية عكس الأسلاك النحاسية
  8. تمنع تداخل الإشارات مع بعضها مما يمنع حدوث تفاعل مع الإشارات الخارجية
  9. نقل البيانات بشكل أسرع وذلك بفضل الضوء لانه دائما أسرع من حركة الالكترونات


تكنولوجيا الألياف الضوئية ومجالات استخدامها:



  • في الطب: في الفحوصات والعمليات وفي أجهزة قياس درجات الحرارة والضغط والجراحات الليزرية
  • في الهندسة الوراثية: مثل كشف الامراض الوراثية كالسكري
  • في الاتصالات: مجال واسع وضخم كشبكات الانترنت
  • في المجال العسكري: من الصعب التجسس وسحب بيانات الألياف الضوئية لذلك يفضل استخدام هذا النوع من الكابلات للحفاظ على أمن المعلومات. 

عيوب الألياف الضوئية:



  1. تتأثر بالرطوبة
  2. سهلة التكسير

ملخص:




لا شك أن التطورات الهائلة للإنترنت تقوم بالتوجه نحو استخدام شبكات الألياف الضوئية في نقل البيانات وخاصة للمسافات البعيدة أصبح ضمن تركيز التقنيات الحديثة




والوسيط الأهم الذي يقوم الباحثون بالعمل عليه للسعي والتطوير بحيث تواكب النقل المكثف للبيانات والصوت والفيديو ايضا.







في الختام اتمنى ان تكون المعلومات الموجودة في هذه المقالة قد عادت عليك بالفائدة. وان كان لديك أي اقتراحات فلا تتردد بالتواصل معنا او ترك تعليق أسفل المقال .

دمتم في امان الله.

google-playkhamsatmostaqltradent