مقدمة الخلفية
الألياف الضوئية هي وسيط دقيق ومرن لنقل أشعة الضوء. في عملية تطوير الشبكة عالية السرعة ، يتم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع في مجال اتصالات الألياف البصرية بفضل معدل النقل السريع وقدرة النقل الكبيرة. تُستخدم حبال تصحيح الألياف ، والمعروفة أيضًا باسم موصلات الألياف الضوئية ، لتحقيق انبعاث ونقل واستقبال الإشارات الضوئية ، وهي واحدة من أكثر وسائط الإرسال استخدامًا في النقل البصري. مركز سلك التصحيح بالألياف الضوئية هو لب الألياف الضوئية مصنوع من زجاج الكوارتز ، محاط بطبقة من الكيفلار كغشاء واقي من التلف ، ومن ثم الخارج عبارة عن غلاف خارجي بلاستيكي لتقوية خصائص العزل. وفقًا للأشكال المختلفة لنقل الموجات الضوئية في الألياف ، يمكن تقسيم أسلاك تصحيح الألياف الضوئية إلى ألياف أحادية الوضع وألياف متعددة الأوضاع.
الخصائص الهيكلية للألياف أحادية الوضع
يتم تمثيل الألياف أحادية الوضع بشكل عام باللون الأصفر ، مع موصلات زرقاء وأكمام واقية. بالمقارنة مع الألياف متعددة الأوضاع ، يوجد قطر أساسي أصغر من 8 ميكرومتر إلى 10 ميكرومتر في الألياف أحادية الوضع ، مما يمنع إهدار الطاقة الضوئية.
مزايا الألياف أحادية الوضع
① مسافة نقل أطول: يمكن أن تدعم الألياف أحادية النمط نقل البيانات عبر مسافات أطول بسبب انخفاض توهينها. على سبيل المثال ، تتمتع الألياف متعددة الأوضاع عمومًا بمسافة نقل قصوى تبلغ عدة مئات من الأمتار ، بينما يمكن أن تصل الألياف أحادية الوضع إلى أكثر من 100 كيلومتر.
سعة عرض نطاق أعلى: يمكن أن توفر الألياف أحادية الوضع نطاقًا تردديًا أعلى من الألياف متعددة الأوضاع ، مما يتيح نقل البيانات عالي السرعة.
③ لا يوجد تشتت بين الوضعين: تنقل الألياف أحادية الوضع وضعًا واحدًا فقط من الضوء ، لذلك لا يوجد تشتت بين الوضعين ، مما يؤدي بشكل فعال إلى تجنب فقد الطاقة الضوئية في الموصل.
④ معدل إرسال أعلى: نظرًا لغياب التشتت البيني وضوضاء النمط وبعض التأثيرات الأخرى ، فإن أسلاك تصحيح الألياف الضوئية أحادية النمط مقاومة للتداخل ويمكنها نقل الإشارات بمعدل أعلى وبجودة أكثر استقرارًا.
عيوب الألياف أحادية الوضع
يعد الاقتران أكثر صعوبة: نظرًا لأن القطر الأساسي للألياف أحادية الوضع أصغر ، يكون من الصعب ربط الضوء بألياف أحادية الوضع أكثر من الألياف متعددة الأوضاع.
② تكلفة أعلى للإنتاج: مصدر الضوء هو شعاع ليزر ، وهناك حاجة إلى جهاز إرسال واستقبال بصري ، وكلاهما من الأجهزة باهظة الثمن. لذلك فإن تكلفة استخدام الألياف أحادية الوضع ستكون أعلى من تكلفة الألياف متعددة الأوضاع.
تكنولوجيا أكثر تطلبًا: يعد تصنيع الألياف أحادية الوضع والتعامل معها أكثر صعوبة من الألياف متعددة الأوضاع.
④ متطلبات تركيب عالية: متطلبات بيئة التركيب مرتفعة نسبيًا. بمجرد التثبيت بشكل غير صحيح ، سيؤدي ذلك إلى عدم تلبية الواجهة للمتطلبات ، لذلك يجب إيلاء اهتمام خاص أثناء التثبيت.
تطبيق الألياف أحادية الوضع
يجب أن نأخذ في الاعتبار مسافة النقل الفعلية والتكلفة عند اختيار الألياف أحادية النمط أو الألياف متعددة الأوضاع. يمكن للألياف أحادية الوضع أن تنقل فقط نمطًا من الضوء مع تشتت بين الوضعين ، ومناسب للاتصال لمسافات طويلة. بينما يمكن أن تنقل الألياف متعددة الأوضاع أوضاعًا متعددة للإشارة الضوئية ولكن مع تشتت أكبر بين الأوضاع. إذا كانت مسافة الإرسال لا تتجاوز 550 مترًا ، فإن الألياف متعددة الأوضاع لها نفس أداء الألياف أحادية الوضع بتكلفة أقل. بالنسبة لمسافات تصل إلى عدة آلاف من الأمتار أو أكثر ، فإن الألياف أحادية الوضع هي الخيار الأفضل.
