خصائص كابل الألياف البصرية

تتكون كابلات الألياف الضوئية من خيوط متعددة من الألياف البصرية ، خيوط شعرية من الزجاج النقي مصممة لنقل الضوء. عندما يتم تجميع المئات أو الآلاف من هذه الخيوط معًا ، فإنها تكون قادرة على نقل موجات من الضوء تصل إلى 60 ميلاً. يتم تحويل الإشارات الكهربائية ، مثل إشارات التلفزيون أو الصوت أو البيانات ، إلى إشارات ضوئية عالية الجودة باستخدام جهاز إرسال ضوئي وإرساله بسرعة الضوء ، مما ينتج عنه طريقة بيانات سريعة وعالية الجودة انتقال.

تم توضيح مفهوم توجيه الضوء المنعكس في وقت مبكر من أربعينيات القرن التاسع عشر ، عندما تمكن العالمان الفرنسيان دانييل كولادون وجاك بابيت من إرسال الضوء على طول تيار من السائل ، يطلق عليه اسم "أنبوب خفيف". باستخدام هذا المبدأ ، تم تطوير كابل الألياف الضوئية تجاريًا لأول مرة في السبعينيات ، مما أحدث ثورة في الاتصالات صناعة. حتى ذلك الحين ، كانت الإشارات تُرسل وتُستقبل باستخدام خيوط النحاس أو أنظمة الأقمار الصناعية ، والتي تم استبدالها الآن إلى حد كبير بتقنية الألياف البصرية.

تتكون الألياف الضوئية من لب زجاجي نقي محاط بطبقات متعددة. الطبقة الأولى عبارة عن كسوة عاكسة تعمل كمرآة طويلة ومرنة تعكس الضوء على طول لب الزجاج. يُعرف هذا المبدأ باسم الانعكاس الداخلي الكلي. بعد ذلك ، يتم وضع طبقة واقية خارجية تُعرف بطبقة "عازلة" لحماية الألياف من التلف والرطوبة. تُحاط حزم هذه الألياف الضوئية بعد ذلك بطبقة مقواة من خيوط الأراميد ، وأخيراً "سترة" بلاستيكية لإنشاء كابل ألياف بصرية كامل.

تُستخدم كابلات الألياف الضوئية الآن باعتبارها الشكل السائد للإرسال في الاتصالات والتلفزيون الكبلي والإنترنت. لم يكن التطوير المستمر لتكنولوجيا الإنترنت ممكنًا إلا من خلال استخدام الألياف البصرية. التطور الأخير هو اتصال مباشر بالإنترنت ، يسمى "الألياف إلى المنزل" (FTTH) ، والذي يوفر سرعة فائقة وجودة اتصال. لا تزال خدمات FTTH محدودة للغاية لأن التكلفة مقارنة باتصالات الإنترنت القياسية مرتفعة للغاية.

توفر كابلات الألياف الضوئية عمليات نقل عالية الجودة مقارنة بأنظمة الأقمار الصناعية والنحاس. الاتصالات بعيدة المدى التي تستخدم تقنية الأقمار الصناعية معرضة للاتصالات الضعيفة وصدى الصدى ، والتي تتحسن بشكل كبير عند استخدام الألياف البصرية. الكابلات النحاسية المستخدمة في النقل الكهربائي أكبر وأثقل بكثير ولديها عرض نطاق أقل بكثير السعة ، تتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي وتكون عرضة لمعدلات خسارة أعلى لفترة طويلة المسافات. يتم التخلص من هذه المشكلات فعليًا باستخدام تقنية الألياف البصرية.

على الرغم من مزاياها العديدة ، لا تزال كابلات الألياف الضوئية الخيار الأغلى تكلفة في كل تطبيق تقريبًا. اعتمادًا على نوع المشروع وحجمه ، قد تظل الخيارات الأخرى مواتية اقتصاديًا مقارنةً بالألياف البصرية. على وجه الخصوص ، يعتبر "الربط" أو التوصيل للكابلات لمسافات طويلة أمرًا صعبًا ومكلفًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتمتع كابلات الألياف الضوئية بالقدرة على نقل الطاقة بالإضافة إلى البيانات ، مقارنةً بالكابلات النحاسية التقليدية.