تقرير حول الكيبل الضوئي / Optical Cable - أعداد / المهندس محمود مرزة التميمي المحترف العراقي : العاب برامج ويندوز شروحات | PROFESSIONAL IRAQI

Header Ads

تقرير حول الكيبل الضوئي / Optical Cable - أعداد / المهندس محمود مرزة التميمي






تقرير حول الكيبل الضوئي  Optical Cable
أعداد / المهندس محمود مرزة التميمي




تعرف :
الألياف الضوئية  أو الألياف البصرية بالإنجليزية : ( Fiber opticألياف تصنع من زجاج خاصّ نقيّ للغاية ، تكون طويلة ورفيعة ولا يتعدى سمكها سمك الشعرة   يجمع العديد من هذه الألياف في حزم داخل الكيبلات الضوئية ، وتستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة جداً .
يقوم مبدأها على ظاهرة الانعكاس الكلي ، تتعدد استعمالات الألياف الضوئية إلا أن الربط بالانترنيت أحدثها و أكثرها شيوعا .

وتعرف أيضاً :
كابل الألياف الضوئية Fiber أو كابل الليف الضوئي باختصار هو وسيلة انتقال عالية السرعة للبيانات .
حيث تحتوي على خيوط  “مسارات”  الألياف الزجاجية داخل غلاف معزول  .
وأنها مصممة لنقل بيانات لمسافة طويلة وبشكل عالي الاداء وتستخدم عادة في شبكات البيانات والاتصالات .
كابلات الألياف الضوئية تدعم الكثير من أنظمة الانترنت والتلفزيون والهاتف في العالم .  
لأن كابلات الألياف الضوئية  Fiber  تنقل البيانات عبر موجات الضوء ، يمكن نقل المعلومات بسرعة الضوء  “سرعة كبيرة جداً”  تصل ل 20 جيجابت في الثانية في بعض أنواع الكابلات..
ليس من المستغرب أن توفر كابلات الألياف الضوئية أسرع معدلات نقل البيانات مقارنة مع أي وسيلة اخرى لنقل البيانات .

كما أنها أقل عرضة للضوضاء والتداخل مقارنة مع الأسلاك النحاسية أو خطوط الهاتف . 
ومع ذلك ، كابلات الألياف الضوئية هي أكثر هشاشة وضعف من الكابلات المعدنية ، وبالتالي تتطلب التدريع بشكل جيد للوقاية من الكسر لأننا غالبا ما نحتاج إلى استبدال كابلات الألياف الضوئية المكسورة , بينما الأسلاك النحاسية يمكن تقسم وتوصل عدة مرات حسب الحاجة .
تعمل كابلات الألياف الضوئية Fiber cable   على حمل إشارات الاتصالات باستخدام نبضات من الضوء تولد عبر ليزر صغير أو الثنائيات الباعثة للضوء (LED)    .
الألياف الضوئية هي عبارة عن جدائل طويلة من زجاج على درجة عالية من النقاء يصل رفعها إلى حد أن تماثل شعرة الإنسان . تصطف هذه الجدائل معا في حزمة تسمى الحبل الضوئي (optical cable) . 




إذا نظرت عن قرب لأحد هذه الألياف الضوئية ستجد انه يتكون من :
1.    Core   و هو قلب من الزجاج الفائق النقاء يمثل المسار الذي ينتقل من خلاله الضوء .
2.    cladding  و هو المادة الخارجية التي تحيط بالقلب الزجاجي و هي مصنوعة من زجاج يختلف معامل انكساره عن معامل انكسار الزجاج الذي يصنع منه القلب و يعكس الضوء باستمرار ليظل في داخل القلب الزجاجي.
3.    Buffer coating   و هو غلاف بلاستيكي يحمي القلب من الضرر.
4.     Outer jacket    هناك مئات أو ربما الآلاف من هذه الألياف الضوئية تصطف معا في حزمة لتكون الحبل الضوئي الذي يحمى بغطاء خارجي يسمى جاكيت   .


الألياف الضوئية يمكن أن تقسم بصفة عامة إلى نوعين أساسيين :
 single mode fiber -1 :
   تنتقل من خلالها إشارة ضوئية واحدة فقط في كل ليفة ضوئية من ألياف الحزمة و هي تستخدم في شبكات التلفون و كوابل التلفزيون . هذا النوع من الألياف يتميز بصغر نصف قطر القلب الزجاجي حيث يصل إلى حواليmicron )  9 ) و تمر من خلاله أشعة الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي 1.3 - 1.55  ) nm ) .
multi -mode fibers -2  :
  و بها يتم نقل العديد من الإشارات الضوئية من خلال الليفة الضوئية الواحدة مما يجعل استخدامها أفضل لشبكات الحاسوب . هذا النوع من الألياف يكون نصف قطره اكبر حيث يصل إلى ( 62.5 micron ) و تنتقل من خلاله الأشعة تحت الحمراء .


كيف تعمل الألياف الضوئية و كيف توصل الضوء
افترض انك تريد أن توصل ومضة ضوئية خلال مسار طويل مستقيم كل ما عليك هو أن توجه الضوء خلال هذا المسار و لان الضوء ينتقل في خطوط مستقيمة فانه سيصل للطرف الآخر بلا مشاكل .
 لكن ماذا لو كان المسار به انحناء ؟
 بسهولة يمكن أن تتغلب على ذلك بوضع مرآة عند الانحناء لتعكس الضوء إلى داخل المسار مرة أخرى  .
و بنفس الطريقة تحل المشكلة لو كان المسار كثير الانحناءات حيث تصف مرايا على طول المسار لتعكس الضوء باستمرار من جانب لأخر ليبقى في مساره .
هذه بالضبط هي فكرة عمل الألياف الضوئية .
حيث ينتقل الضوء بواسطة الانعكاس المستمر عن الجدار المحاذي للقلب الزجاجي  (cladding)  انعكاسا داخليا كليا .
و لان هذا الجدار لا يمتص أي من الضوء الساقط عليه فان الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر مسافات طويلة . و لكن يحدث أحيانا أن يفقد جزء من الضوء حيث تمتصه الشوائب الموجودة في القلب الزجاجي .

يتكون نظام الألياف الضوئية من ثلاث أجزاء أساسية  :
1- transmitter  :
و هو الذي ينتج و يشفر الإشارة الضوئية حيث يكون الجزء الأساسي به هو المصدر الضوئي الذي قد يكون ليزر أو الدايود الضوئي فإذا أردنا مثلا نقل إشارة تلفزيونية أو أي معلومة فانه من الضروري تحوير الشارة الضوئية طبقا للمعلومة المراد نقلها . تحوير الإشارة الضوئية قد يتم بتغيير شدتها ارتفاعا و انخفاضا analogue modulation  أو إشعالها و إطفائها في تتابع و هو ما يعرف ب digital modulation
2- fiber-optic  :
و هو الذي يقوم بتوصيل الإشارة الضوئية عبر المسافات و هو الجزء الذي تم شرحه بالتفصيل .
3-receiver   :
يستقبل الإشارة الضوئية و يفك شفرتها ليحولها إلى إشارة كهربية ترسل إلى المستخدم الذي قد يكون التلفزيون أو التلفون .


مميزات الألياف الضوئية
لقد أحدثت الألياف الضوئية ثورة في عالم الاتصالات لتميزها على أسلاك التوصيل العادية فهي
1-   أكثر قدرة على حمل المعلومات لان الألياف الضوئية ارفع من الأسلاك العادية فانه يمكن وضع عدد كبير منها داخل الحزمة الواحدة مما يزيد عدد خطوط الهاتف أو عدد قنوات البث التلفزيوني في حبل واحد . يكفي أن تعرف إن عرض النطاق للألياف الضوئية يصل إلى 50 THZ ) ) في حين إن اكبر عرض نطاق يحتاجه البث التلفزيوني لا يتجاوز 6 MHZ ))  


2-   اقل حجما حيث أن نصف قطرها اقل من نصف قطر الأسلاك النحاسية التقليدية فمثلا يمكن استبدال سلك نحاسي قطره (7.62 cm) بآخر من الألياف الضوئية قطره لايتجاوز0.635 cm)) و هذا يمثل أهمية خاصة عند مد الأسلاك تحت الأرض .

3-   اخف وزنا فيمكن استبدال أسلاك نحاسية وزنها ( 94.5 kg ) بأخرى من الألياف الضوئية تزن فقط (3.6 kg) .

4-   فقد اقل للإشارات المرسلة .

5-   عدم إمكانية تداخل الإشارات المرسلة من خلال الألياف المتجاورة في الحبل الواحد مما يضمن وضوح الإشارة المرسلة سواء أكانت محادثة تلفونية أو بث تلفزيوني . كما إنها لا تتعرض للتداخلات الكهرومغناطيسية مما يجعل الإشارة تنتقل بسرية تامة مما له أهمية خاصة في الأغراض العسكرية .

6-   غير قابلة للاشتعال مما يقلل من خطر الحرائق .

7-   تحتاج إلى طاقة اقل في المولدات لان الفقد خلال عملية التوصيل قليل

بسبب هذه المميزات فان الألياف الضوئية دخلت في الكثير من الصناعات و خصوصا الاتصالات و شبكات الكمبيوتر .
كما تستخدم في التصوير الطبي بأنواعه  .
وتستخدم  كمجسات عالية الجودة للتغير في درجة الحرارة و الضغط بما لها من تطبيقات في التنقيب في باطن الأرض .

  وهنا نشاهد مسارات الكيبل الضوئي حول العالم في قاع البحار لنقل البيانات - شبكة الانترنيت كما مبين في  

    الفديو : 


ليست هناك تعليقات

Post Top Ad

Post Bottom Ad