كيف تعمل الألياف البصرية، أو الألياف الضوئية كم يطلق عليها، هي عبارة عن خيوط رفيعة وطويلة مصنوعة من الزجاج ويتم ترتيب هذه الخيوط في حزم تسمى الكابلات الضوئية التي تستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات طويلة.
وتستخدم الألياف الضوئية في العديد من الأغراض ولها العديد من المميزات، ولذلك فإننا ومن خلال هذا المقال من ميرال نيوز سوف نوضح كيف تعمل الألياف البصرية
كيف تعمل الألياف البصرية
وتستخدم الألياف الضوئية بهدف إرسال المعلومات عبر مسافات طويلة حيث انها ذات جودة أعلى من الكابلات النحاسية العادية خلال الخطوات التالية:
- وتعمل الألياف البصرية من خلال انتقال الضوء عبر كابل الألياف الضوئية من خلال الارتداد المستمر عن جدران الكبل بصورة متكررة.
- ويرتد كل جسيم “فوتون” أسفل الانبوب ويحدث انعكاس داخلي يشبه المرآة.
- ثم ينتقل شعاع الضوء أسفل قلب الكابل والقلب هو منتصف الكابل والهيكل الزجاجي والكسوة عبارة عن طبقة أخرى من الزجاج ملفوفة حول جوهر وتوجد هذه الكسوة من اجل الحفاظ على إشارات الضوء داخل القلب.
أنواع الألياف الضوئية
ويوجد نوعين مختلفين من كابلات الألياف الضوئية وهم:
ألياف ضوئية أحادية:
وتعتبر الألياف الضوئية الأحادية هي أبسط هيكل حيث انه يحتوي على نواة رفيعة جدا وجميع الإشارات تنتقل مباشرة إلى أسفل المنتصف دون أن يحدث ارتداد عند الحواف.
وتستخدم الألياف الضوئية الأحادية في تطبيقات الإنترنت والهاتف الأرضي، حيث يتم نقل الإشارة عن طريق ألياف أحادية الوضع ملفوفة في حزمة.
ألياف ضوئية متعددة الأوضاع:
- وهذا النوع من كابلات الألياف الضوئية أكبر 10 مرات من الكابلات الفردية أو الأحادية.
- ويمكن أنت تنتقل أشعة الضوء من خلالها بإتباع العديد من المسارات المختلفة.
- وتستخدم هذه الكابلات في المسافات القصيرة في العديد من لتطبيقات مثل ربط شبكات الكمبيوتر ببعضها وإرسال البيانات عبر مسافات قصيرة.
- ويوجد أربع أنواع من الكابلات متعددة الأوضاع وهم OM1 و OM2 و OM3 و OM4 وجميعه يستخدم كأسلاك توصيل من اجل ربط أجهزة البيانات.
استخدامات الألياف البصرية
وأصبح الاعتماد على الألياف الضوئية كبير جدا في الفترة الأخيرة حيث أن الألياف الضوئية أصبح لها استخدامات عديدة في مجال الطب والتكنولوجيا ومن اهم تطبيقاتها ما يلي:
شبكات الكمبيوتر
نحن متصلين الآن على شبكة الإنترنت بفضل كابلات الألياف الضوئية حيث أصبح يعتمد عليها الآن بشكل أساسي من أجل إرسال المعلومات.
وربط شبكات الكمبيوتر ببعضها وذلك بسبب أن هناك مميزات عديدة لكابلات الألياف الضوئية عن الكابلات النحاسية ومن هذه المميزات:
- شبكة الألياف الضوئية أرخص وابسط في التشغيل والصيانة عن الكابلات النحاسية.
- لا يحدث تداخل كهرومغناطيسي في كابلات الألياف الضوئية مما يضمن نقل المعلومات بجودة إشارة أفضل.
- يمكن لكابلات الألياف الضوئية أن تحمل بيانات أكثر بكثير من التي تحملها الكابلات النحاسية ذات القطر نفسه.
- استخدام الكابلات الضوئية في البث
- وأصبح هناك تفكير أن يتحول البث التلفزيوني من خلال الكابلات المحورية النحاسية إلى كابلات الألياف الضوئية.
- حيث أنه مع تزايد عدد الأشخاص المتصلين بالكبل والشبكات أصبح من الضروري البحث عن وسيلة أفضل من الكابلات النحاسية.
- واستخدام كابلات الألياف الضوئية حيث انه الكابل الواحد من الألياف الضوئية يمكن أن يحمل بيانات كافية للمئات من القنوات التلفزيونية.
- كما أنه باستخدام كابلات الألياف الضوئية سوف تكون جودة الإشارة أفضل بكثير.
استخدام الكابلات الضوئية في الجيش
- وتعتبر كابلات الألياف الضوئية غير مكلفة ورقية ووزنها خفيف ولها قدرة عالية وتتميز بقوتها ضد أي هجوم كما أنها آمنة جدا .
- لذلك فهي طريقة مثالية من اجل ربط القواعد العسكرية والمنشآت الأخرى مثل مواقع إطلاق الصواريخ ومحطات تتبع الرادار.
- وذلك لأنها لا تصدر إشعاعات كهرومغناطيسية يمكن للعدو أن يكتشفها كما أنها مقاومة لهجمات التشويش التي يلجأ لها العدو في كثير من الأحيان
استخدامات الألياف الضوئية في الطب
- وفي ظل تطور العلم الذي نشهده هذه الفترة أصبحت الألياف الضوئية تستخدم في مجال الطب حيث انه يتم استخدامها.
- من خلال إدخال كابلات ألياف ضوئية رقيقة جدا مع أجهزة استشعار مدمجة في جسم المريض.
- من اجل رؤية ما بداخل جسم المريض مثل درجة الحرارة وضغط الدم ودرجة حموضة بعض الخلايا.
