الألياف الضوئية
عند الحديث عن أنظمة الهاتف و التلفاز التي تعمل بالأسلاك أو أنظمة الشبكات أو الإنترنت فإن العامل الرئيسي المشترك بين كل هذه الأنظمة هو عملية الربط بينها بواسطة الأسلاك النحاسية العادية إلا أن التطور الذي واكب صناعة هذه الأنظمة أوجد مفهوم جديد لنقل البيانات و المعلومات بين تلك الأنظمة هذا المفهوم أو الاختراع أطلق عليه اسم الألياف الضوئية فما هو هذا الاختراع ؟ , و ماذا أفاد العلم في مجال تطوير عملية نقل المعلومات ؟ , هذا السؤال و غيره الكثير مما سأحاول الإجابة عنه في هذه المقالة . ا
فكرة عمل الألياف الضوئية:ا
إذا اقترضنا أننا نريد إيصال ومضة ضوئية خلال مسار طويل مستقيم فإننا سنوجه الضوء خلال هذا المسار بشكل مستقيم وذلك لكون الضوء ينتقل في خطوط مستقيمة و بالتالي سيصل إلى الطرف الآخر دون أي مشاكل.ا
لكن إذا كان المسار منحني أو به إي انحناء فإن الضوء سيصطدم بجدار المسار المنحني ولا يصل إلى الجهة المقابلة من هذا المسار , و لحل هذه المعضلة يمكننا استخدام مرآة نضعها عند هذا الانحناء فينكسر الضوء إلى داخل المسار ويعود للخروج من الجهة المقابلة للمسار مرة أخرى, فإذا كان المسار كثير الانحناء فإننا نلجئ لصف المرايا على طول المسار لتعكس الضوء باستمرار من طرف لآخر فيبقى الضوء مستمراً في السير ضمن المسار, هذا بالضبط هو سر عمل الألياف الضوئية , حيث ينتقل الضوء نتيجة الانعكاس المستمر الناجم عن المرايا في الجدار المحاذي للقلب الزجاجي ,ويمكن للإشارة الضوئية أن تنتقل مسافات طويلة دون أن تتأثر بسبب خاصية هذا الجدار الغير قابل لامتصاص الضوء لكن بعض الشوائب التي قد تتواجد في القلب الزجاجي قد تؤثر في الإشارة الضوئية فتفقد جزء من الضوء.ا
إن لنظام الألياف الضوئية ثلاث أقسام أساسية هي:ا
Transmitter:
و هو المسئول عن إنتاج و تشفير الإشارة الضوئية , والجزء الأساسي به هو المصدر الضوئي و الذي قد يكون ليزر فإذا أردنا مثلا نقل إشارة تلفزيونية أو أي معلومة فأنه من الضروري تحوير الشارة الضوئية طبقا للمعلومة المراد نقلها والذي قد يتم بتغيير شدتها ارتفاعا و انخفاضا أو إشعالها و إطفائها في تتابع .ا
Fiber-Optic :
وهو الجزء الذي يوصل الإشارة الضوئية عبر المسافات البعيدة و قد تم شرحه بالتفصيل.ا
Receiver:
و هو القسم الذي يستقبل الإشارة الضوئية و يفك شفرتها ليحولها إلى إشارة كهربية ترسل إلى الجهاز المستخدم الذي قد يكون التلفزيون أو التلفون.ا
مميزات الألياف الضوئية عن أسلاك التوصيل العادية:ا
الألياف الضوئية أرفع من الأسلاك العادية فهي تستطيع حمل المعلومات بشكل أكبر حيث يمكن وضعه ضمن حزمة تتضمن عدد كبير من الألياف مما يعطي إمكانية زيادة عدد خطوط الهاتف و عدد قنوات التلفزيون في حبل واحد حيث يصل عرض هذا الحبل إلى 50 تيتراهيرتز. بينما يصل عرض السلك الذي قد يحمل نطاق بث إذاعي إلى6 ميغاهيرتز.ا
نصف قطر الألياف الضوئية أقل من نصف قطر الأسلاك العادية مما يجعلها أقل حجماً من سابقتها, مما يشكل أهمية خاصة عند مد الأسلاك تحت الأرض .ا
من الخاصية السابقة نستنتج أن الألياف الضوئية أخف وزناً من الأسلاك العادية .ا
تتميز الألياف الضوئية بقدرتها على الحفاظ على الإشارة من الضياع لفترة أطول من الأسلاك العادية.ا
تؤمن الألياف الضوئية وضوح في الإشارة المرسلة من خلال منع تداخل الإشارات بسبب تجاور الألياف مع بعضها كما تضمن سرية الإشارة المرسلة و المستقبلة لعدم تداخلها مع الإشارات الكهرومغناطيسية.ا
لا تحوي على مواد قابلة للاشتعال مما يقلل من خطر الحرائق.ا
لا تحتاج إلى طاقة كبيرة من المولدات لأن احتمال فقد الإشارة أثناء التوصيل قليل.ا
استخدمت الألياف الضوئية في مجالات واسعة بسبب ميزاتها التي ذكرتها سابقاً , فاستخدمت في مجال الاتصالات و الشبكات كما استخدمت في مجال التصوير الطبي بأنواعه , وغيرها من الصناعات.ا
14-02-2004, 03:16 PM
