مقدمه عن تقنية الألياف الضوئيه
الالياف الضوئية او البصرية - Fiber Optics هى تقنية متطورة لنقل البيانات المختلفة فى صورة اشارات او نبضات ضوئية ويستخدم لذلك شعيرات اوخيوط دقيقة مصنوعة من الزجاج عالى النقاء اوانواع خاصة من البلاستيك ، تتميز كابلات الفايبر بقدرتها على نقل كميات ضخمة من البيانات وبسرعات عالية دون حدوث نسبة فقد عالية فى قوة الاشارة الضوئية الحاملة للبيانات

وكذلك تتميز كابلات الفايبر بعدم تاثرها بعمليات التشويش من المصادر الخارجية المختلفة الاخرى مما يجعلها اكثر امانا ويساعد على الحفاظ على سرية البيانات المنقولة من خلالها ، يمكن لكابل الفايبر الواحد والذى يقل سمكه عن بوصة واحدة حمل مئات الالوف من المحادثات الصوتية او الهاتفية ونقلها بسرعات تتراوح بين 2.5 جيجا بايت/ ث الى 10 جيجا بايت/ث ولمسافة لاتقل عن 60 كم دون ان يحتاج الى اعادة تكبير الاشارة الضوئية بينما تحتاج الكابلات النحاسية الى اعادة التكبير كل 1.5 كم تقريبا .

يتكون كابل الفايبر من حزمة من الشعيرات الزجاجية الدقيقة وتتكون كل واحدة من ثلاثة اجزاء رئيسية هى القلب - core وهو مصنوع من مادة زجاجية عالية النقاء ثم يحيط بها مادة زجاجية اخرى تسمى cladding او الكسوة مهمتها توجيه الاشارات الضوئية وتركيزها على الـ core حتى لا يحدث اضمحلال للاشارة ، يحيط بـ الـ core و cladding غلاف خارجى بلاستيكى لحمايتهم يسمى buffer coating تصطف الشعيرات الضوئية فى حزمة واحدة يحميها من الخارج مادة عازلة تسمى جاكت-jacket .

تعمل الالياف الضوئية بطريقتين هما single-mode و multi-mode فى الطريقة الاولى يتم نقل اشارة ضوئية واحدة على الشعيرة الزجاجية فى نفس الوقت وتتميز هذه الطريقة بنسبة فقد قليلة ويكون قطر الشعيرة الزجاجية او الـ core صغير جدا ، فى الطريقة الثانية يمكن نقل العديد من الاشارات الضوئية على الشعيرة الواحدة ويكون قطر الشعيرة اكبر حجما كما تكون نسبة الفقد فى الاشارة عالية.

فكرة عمل الألياف الضوئيه

فى تقنية Fiber Optics يتم تحويل الاشارة من صورتها الاولية سواء الصوت او الفيديو او البيانات الى اشارات كهربية ، ترسل الاشارات الكهربية الى جهاز الارسال اوtransmitter الذى يحولها بدوره الى نبضات او اشارات ضوئية ، والجزء المسئول عن هذه العملية هو المصدر الضوئى او light source وهو اهم اجزاء جهازالارسال وهناك نوعان اساسيان من المصدر الضوئى

هما الليزر دايود LD والدايود الضوئى LED واى من النوعين يكون مسئولاعن عملية تحويل الاشارة من كهربية الى ضوئية والتحكم فيها عن طريق دوائر تحكم خاصة ، استخدام LEDs هى عملية سهلة كما ان التكلفة تكون اقل ولكنه يقلل سرعة نقل البيانات ايضا ، على العكس ترتفع التكلفة مع استخدام الليزر دايود ولكن السرعة تكون افضل ولذلك يستخدم فى المسافات الكبيرة بكفائة عالية .

 

يتم نقل البيانات عبر كابلات الفايبر وحتى جهاز الاستقبال والذى يقوم بتحويل الاشارات الضوئية الى اشارات كهربية مرة اخرى ويحتوى جهاز الاستقبال على خلية ضوئية او دايود ضوئى لاستقبال الاشارة ، يتم اخيرا استقبال الاشارة بواسطة الجهاز الطالب للمعلومة سواء كان كمبيوتر او تليفزيون او هاتف .

مقارنه بين الألياف الضوئيه والكابلات النحاسيه

فى عالم الاتصالات اليوم اصبحت الالياف الضوئية - Fiber Optics تحتل مكانة رفيعة كوسيلة لنقل البيانات بطريقة سريعة وامنة فهى تستخدم على نطاق واسع فى الشبكات التليفونية الارضية وكذلك شبكات الكمبيوتر كما تستخدم تقنية الفايبر بواسطة الشركات المقدمة للخدمات التلفيزيونية من خلال الكابلات وايضا مبانى الجامعات وغيرها ، تعتمد تقنية الفايبر على نقل البيانات من خلال

تحويلها الى نبضات ضوئية او light pulses ونقلها عبر كابلات الالياف الزجاجية بدلا من تحويل البيانات الى نبضات كهربية ونقلها عبر الكابلات النحاسية ،
وسنلخص فى هذا المقال اهم الاختلافات بين الالياف الضوئية والكابلات النحاسية