الالياف البصرية

[CENTER][SIZE=7][B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]الالياف البصرية[/FONT][/COLOR][/B][/SIZE]
[/CENTER]
[B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]ما هي الألياف [/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]البصرية؟[/FONT][/COLOR][/B][COLOR=#004679]
[/COLOR][FONT=&quot]الألياف البصرية هي ألياف مصنوعة من الزجاج النقي طويلة[/FONT] [FONT=&quot]ورفيعة لا يتعدى سمكها سمك الشعرة يجمع العديد من هذه الألياف في حزم داخل الكيبلات[/FONT] [FONT=&quot]البصرية وتستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة جداً[/FONT].
[FONT=&quot]ويتكون الليف[/FONT] [FONT=&quot]البصري من[/FONT] :
[COLOR=black]1)[/COLOR][B][COLOR=#586850][FONT=&quot]االقلب[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#586850](Core) :[/COLOR][/B][COLOR=black][FONT=&quot]وهو عبارة عن زجاج رفيع ينتقل فيه[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الضوء[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=black]2)[/COLOR][B][COLOR=#586850][FONT=&quot]العاكس ( [/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#586850]Cladding[/COLOR][/B][B][COLOR=#586850][FONT=&quot]):[/FONT][/COLOR][/B][COLOR=black][FONT=&quot]مادة تحيط باللب الزجاجي وتعمل على عكس الضوء مرة أخرى إلى مركز الليف البصري.[/FONT][/COLOR]
[COLOR=black]3)[/COLOR][B][COLOR=#586850][FONT=&quot]الغطاء الواقي ([/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#586850]Buffer Coating[/COLOR][/B][B][COLOR=#586850][FONT=&quot]):[/FONT][/COLOR][/B][COLOR=black][FONT=&quot] غلاف بلاستيكي يحمي الليف البصري من الرطوبة أو ويحميه من الضرر و الكسر.[/FONT][/COLOR]

[B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]كيفية انتقال الضوء في الألياف[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]البصرية[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868]
[/COLOR][/B][FONT=&quot]تنتقل الإشارات الضوئية في الكيبلات البصرية خلال الليف الزجاجي الرفيع[/FONT] (Core) [FONT=&quot]وذلك عن طريق الانعكاسات المتتالية للضوء والتي[/FONT] [FONT=&quot]يحدثها العاكس[/FONT](Cladding) [FONT=&quot]المحيط بالقلب الزجاجي والذي يعمل[/FONT] [FONT=&quot]كمرآة عاكسة للضوء[/FONT].
[FONT=&quot]ولأن العاكس لا يمتص الضوء الساقط عليه بل يقوم بعكسه إلى[/FONT] [FONT=&quot]داخل الليف البصري طوال رحلته فإن الضوء ينتقل لمسافات بعيدة دون أن يفقد أو يتضاءل[/FONT] .[FONT=&quot]ولكن في بعض الأحيان يحدث وأن تضعف الإشارات الضوئية نتيجة لوجود الشوائب في مادة[/FONT] [FONT=&quot]الزجاج الليفي ، وبشكل عام يمكن القول أن كفاءة الليف البصري ومدى انتقال الإشارات[/FONT] [FONT=&quot]الضوئية فيه لمسافات طويلة دون أن تفقد أو تضعف تعتمد على عاملين[/FONT]:
1)[FONT=&quot]درجة نقاء مادة[/FONT] [FONT=&quot]الزجاج المصنوع منها الليف البصري[/FONT] (Core).
2)[FONT=&quot]الطول الموجي[/FONT] [FONT=&quot]للضوء المستخدم ،فمثلاً في الأطوال الموجية[/FONT] (nm 850) [FONT=&quot]تكون[/FONT] [FONT=&quot]نسبة الضعف في الإشارات الضوئية المرسلة حوالي( من[/FONT] 60% [FONT=&quot]إلى[/FONT] 75% [FONT=&quot]لكل كيلومتر).وفي الأطوال الموجية[/FONT](nm1.300) [FONT=&quot]تتراوح[/FONT] [FONT=&quot]النسبة من 50% إلى 60% لكل كيلومتر[/FONT].
[FONT=&quot]وهناك أنواعا من الألياف البصرية ذات[/FONT] [FONT=&quot]الكفاءة العالية والتي تعد نسبة الضعف في إشاراتها الضوئية صغيرة جدا لا تزيد عن[/FONT] 10% [FONT=&quot]لكل كيلومتر للضوء ذو الطول الموجي[/FONT] (nm 1.300).

[B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]استخدام الألياف[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868][FONT=&quot] البصرية في الاتصالات[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868]
[/COLOR][/B][COLOR=#004679][FONT=&quot]تتكون وحدة الاتصالات بالألياف البصرية من[/FONT][/COLOR][COLOR=#004679]:[/COLOR]
1)[COLOR=#004679][FONT=&quot]جهاز الإرسال([/FONT][/COLOR][COLOR=#004679]Transmitter[/COLOR][COLOR=#004679][FONT=&quot]): [/FONT][/COLOR][FONT=&quot]يرسل الإشارات الضوئية المشفرة.[/FONT]
2)[COLOR=#004679][FONT=&quot]الألياف البصرية[/FONT][/COLOR][COLOR=#004679]( Optical Fibers): [/COLOR][FONT=&quot]تعمل هذه الألياف[/FONT] [FONT=&quot]على توصيل ونقل المعلومات كإشارات ضوئية ولمسافات طويلة[/FONT].
3)[COLOR=#004679][FONT=&quot]مجدد أو معزز الإشارات الضوئية[/FONT][/COLOR][COLOR=#004679](Optical Regenerator): [/COLOR] [FONT=&quot]وهذا ضروري لتعزيز[/FONT] [FONT=&quot]الإشارات وتقويتها حتى لا تضعف وتتلاشى خلال رحلتها الطويلة عبر الكيبلات[/FONT] [FONT=&quot]البصرية[/FONT].
4)[COLOR=#004679][FONT=&quot]جهاز الاستقبال[/FONT][/COLOR][COLOR=#004679](Receiver): [/COLOR][FONT=&quot]يستقبل الإشارات الضوئية ويحل[/FONT] [FONT=&quot]تشفيرها[/FONT].
[B][COLOR=#286cb0][FONT=&quot]جهاز الإرسال[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#286cb0] (Transmitter)
[/COLOR][/B][FONT=&quot]فيه تدار الأجهزة لتعطي سلسلة من[/FONT] [FONT=&quot]الومضات الضوئية المتعاقبة التي تولد الشفرات أو الإشارات الضوئية[/FONT] [FONT=&quot]المرسلة[/FONT].
[B][COLOR=#286cb0][FONT=&quot]معزز الإشارات الضوئية[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#286cb0](Optical Regenerator):
[/COLOR][/B][FONT=&quot]كما[/FONT] [FONT=&quot]ذكر سابقاً أن هناك بعضاً من الإشارات الضوئية التي تفقد أو تضعف خاصة عندما تسير[/FONT] [FONT=&quot]لمسافات طويلة كالذي يحدث في الكيبلات الممتدة تحت سطح البحر والتي تستخدم في أغراض[/FONT] [FONT=&quot]الاتصالات بين السفن والغواصات، وبالتالي تعالج هذه الكيبلات البصرية بمعززات لهذه[/FONT] [FONT=&quot]الإشارات تمتد على طول الكيبل وتعمل على تقوية الإشارات الضوئية .تتكون هذه[/FONT] [FONT=&quot]المعززات من ألياف بصرية مغلفة بمادة خاصة،وعندما تسقط الإشارات الضوئية الضعيفة[/FONT] [FONT=&quot]على جزيئات المادة فإنها تستثار لتعطي إشارات ضوئية قوية لها نفس خصائص الإشارات[/FONT] [FONT=&quot]الضوئية الساقطة،أي أن الغلاف يعمل عمل الليزر(تفخيم الضوء الساقط) وهكذا تستمر[/FONT] [FONT=&quot]عملية انتقال الضوء لمسافات طويلة دون أن تفقد[/FONT].
[B][COLOR=#286cb0][FONT=&quot]المستقبل[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#286cb0] (Receiver):
[/COLOR][/B][FONT=&quot]تستخدم في هذه المستقبلات خلايا[/FONT] [FONT=&quot]ضوئية[/FONT]( Photocell) [FONT=&quot]أو الثنائيات الضوئية[/FONT] (Photodiode) [FONT=&quot]التي تتعرف وتكشف الإشارات الضوئية المرسلة[/FONT] [FONT=&quot]وتحل شفرتها إلى إشارات كهربية تدير الأجهزة المختلفة كالتلفزيون[/FONT] [FONT=&quot]،والكمبيوتر،والهاتف...وغيرها[/FONT].

[B][COLOR=#c85868][FONT=&quot]مزايا وفوائد[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868][FONT=&quot] الألياف البصرية[/FONT][/COLOR][/B][B][COLOR=#c85868]
[/COLOR][/B][FONT=&quot]أحدثت الألياف[/FONT] [FONT=&quot]البصرية ثورة في عالم الاتصالات، فما هو سبب هذه الثورة ؟ ولماذا يفضل استخدامها عن[/FONT] [FONT=&quot]الأسلاك المعدنية التقليدية؟[/FONT]
[FONT=&quot]تتميز الألياف البصرية عن الأسلاك المعدنية[/FONT] [FONT=&quot]بالخصائص التالية[/FONT]:
[COLOR=#f06048]1)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]غير مكلفة[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]: [/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]يمكن صنع[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]أميال من الكيبلات الضوئية بتكلفة أقل مقارنة بتلك الكيبلات المصنوعة من المعادن[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]كأسلاك النحاس[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]2)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]رفيعة السمك[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]: [/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]تتميز[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الألياف البصرية بأنها رفيعة ودقيقة مقارنة بالأسلاك المعدنية.وبما أن هذه الألياف[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]رفيعة فإنه يمكن تجميع العديد منها في حزم لتمتد في كيبلات أقطارها صغيرة وهذا لا[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]يمكن عمله مع أسلاك النحاس[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]3)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]كفاءتها عالية[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]فهناك[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]القليل فقط من الإشارات الضوئية التي تفقد أو تضعف مقارنة بالأسلاك[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]المعدنية[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]4)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]تستخدم الإشارات[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot] الضوئية لنقل المعلومات[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]تنتقل[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]المعلومات كإشارات ضوئية عبر الألياف البصرية على عكس الأسلاك النحاسية التي تستخدم[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الإشارات الكهربية وهذه الإشارات الضوئية المارة في أحد الألياف لا تتداخل مع[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]إشارات الألياف الأخرى الموجودة معها في نفس الحزمة داخل الكيبل،وهذا يعني عدم[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]تداخل الخطوط خلال المحادثات الهاتفية حيث يكون الصوت واضح ونقي[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]5)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]تنقل الإشارات الرقمية[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]تعد الألياف البصرية مثالية وملائمة لنقل الإشارات الرقمية والمستخدمة[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]في شبكات الكمبيوتر[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]6)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]أمنة ضد الحرائق[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]لا تستخدم[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الألياف الضوئية أي إشارات كهربية،ولذلك تعتبر وسيلة آمنة لنقل المعلومات والإشارات[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الضوئية لمسافات طويلة دون الخوف من أضرار الحرائق الناجمة عن الشحنات[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot] الكهربية[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]7)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]خفيفة الوزن[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]تعد[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الألياف البصرية خفيفة الوزن مقارنة بأسلاك النحاس،كما أنها تحتل مساحة صغيرة عند[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]إمدادها تحت الأرض مقارنو بالمساحة الكبيرة التي تحتلها كيبلات الأسلاك[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]المعدنية[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[COLOR=#f06048]8)[/COLOR][COLOR=#f06048][FONT=&quot]مرونتها عالية[/FONT][/COLOR][COLOR=#f06048]:[/COLOR][COLOR=#004679]
[/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]مما يميز[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]الألياف البصرية أنها مرنة ولذلك فهي تستخدم في الكاميرات الرقمية للأغراض[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]التالية[/FONT][/COLOR][COLOR=black]:
- [/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]لالتقاط الصور الطبية عن طريق استخدامها في المناظير[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]المختلفة[/FONT][/COLOR][COLOR=black](endoscope , laparoscope and bronchoscope.
- [/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]لتفحص عملية اللحام في أنابيب[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=&quot]ومحركات الطائرات والسيارات والصواريخ..وغيرها[/FONT][/COLOR][COLOR=black].[/COLOR]
[FONT=&quot]ولذلك يفضل[/FONT] [FONT=&quot]استخدام الألياف البصرية صناعياً وفي الاتصالات وأسلاك وخطوط[/FONT] [FONT=&quot]الكمبيوترات[/FONT].