ما هو كابل الألياف الضوئية Fiber Optic؟

ما هو كابل الألياف الضوئية Fiber Optic؟

كابل الألياف الضوئية Fiber Optic هو وسيلة انتقال عالية السرعة للبيانات، تستخدم الضوء كوسيط لنقل الإشارات الرقمية. تحتوي على خيوط من الزجاج أو البلاستيك تسمى الألياف الضوئية، والتي تنقل الضوء من مصدر إلى مستقبل. تستخدم كابلات الألياف الضوئية في شبكات الاتصالات والبيانات والإنترنت والتلفزيون والهاتف وغيرها من التطبيقات.

ما هي مزايا كابلات الألياف الضوئية؟

كابلات الألياف الضوئية لها العديد من المزايا عن غيرها من وسائل الانتقال، مثل:

• السرعة: كابلات الألياف الضوئية تنقل البيانات بسرعة تصل إلى 20 جيجابت في الثانية، وهي أسرع بكثير من الأسلاك النحاسية أو خطوط الهاتف.
• السعة: كابلات الألياف الضوئية تستطيع حمل كمية أكبر من البيانات في نفس الوقت، مما يزيد من كفاءة النقل والاستخدام.
• الجودة: كابلات الألياف الضوئية تقلل من فقدان الإشارة والتشويش والتدخل، مما يحسن من جودة الصوت والصورة والبيانات.
• الأمان: كابلات الألياف الضوئية صعبة الاختراق أو التنصت عليها، مما يزيد من الحماية والخصوصية للمعلومات المنقولة.
• المتانة: كابلات الألياف الضوئية أخف وأرق وأقوى من الكابلات المعدنية، وتتحمل الحرارة والرطوبة والتآكل والصدمات بشكل أفضل.

ما هي عيوب كابلات الألياف الضوئية؟

كابلات الألياف الضوئية ليست خالية من العيوب، ومنها:

• التكلفة: كابلات الألياف الضوئية أغلى من الكابلات المعدنية، سواء في الشراء أو التركيب أو الصيانة.
• الهشاشة: كابلات الألياف الضوئية أكثر حساسية للكسر أو التلف من الكابلات المعدنية، وتحتاج إلى التدريع والحماية بشكل جيد.
• التوافق: كابلات الألياف الضوئية تحتاج إلى معدات خاصة للتوصيل والتحويل والتشغيل، وقد لا تكون متوافقة مع بعض الأجهزة أو البرامج القديمة.

كيف تعمل كابلات الألياف الضوئية؟

كابلات الألياف الضوئية تعمل على مبدأ الانعكاس الكلي للضوء، وهو أن الضوء ينعكس بزاوية معينة عندما ينتقل من وسط إلى آخر ذو كثافة مختلفة. في كابل الألياف الضوئية، يوجد قلب core من الزجاج أو البلاستيك يحمل الضوء، ويحيط به عاكس cladding من مادة أقل كثافة، ويغطيهما طبقة واقية coating من البلاستيك أو المطاط. عندما يصدر الضوء من مصدر مثل ليزر أو LED، يدخل إلى القلب وينتشر فيه بزاوية صغيرة، وعندما يصل إلى الحد مع العاكس، ينعكس بزاوية أكبر، ويستمر في الانتشار داخل القلب حتى يصل إلى المستقبل، الذي يحول الضوء إلى إشارة كهربائية أو رقمية.

ما هي أنواع كابلات الألياف الضوئية؟

كابلات الألياف الضوئية تنقسم إلى نوعين رئيسيين حسب حجم القلب وعدد الإشارات التي تنقلها:

• الألياف الضوئية ذات النمط الأحادي single mode fiber: هي الألياف التي يكون قطر القلب فيها صغيراً جداً (حوالي 8-10 ميكرومتر)، وتنقل إشارة ضوئية واحدة فقط في كل ليفة. هذا النوع يوفر سرعة وجودة عالية للنقل، ولكنه يحتاج إلى مصادر ضوء دقيقة ومكلفة. يستخدم في شبكات الاتصالات على المسافات الطويلة والمتوسطة، مثل الهاتف والتلفزيون والإنترنت.
• الألياف الضوئية ذات النمط المتعدد multi mode fiber: هي الألياف التي يكون قطر القلب فيها أكبر (حوالي 50-100 ميكرومتر)، وتنقل العديد من الإشارات الضوئية في كل ليفة. هذا النوع يوفر سعة وتوافق أكبر للنقل، ولكنه يعاني من فقدان وتشتت للإشارة. يستخدم في شبكات الاتصالات على المسافات القصيرة والمحلية، مثل شبكات الحاسوب.