مزوّد محترف لمنتجات نقل المعلومات وحلول الكابلات الصناعية في الصين.

كتاب إلكتروني من كوروبوس (1)


في الاتصالات الضوئية بالألياف، يُعَدُّ الكابل الضوئي أحادي النمط كابلاً مُصمَّماً لنقل حزمة ضوئية واحدة (نمط واحد). ويتكوّن أساساً من النواة والغلاف والطبقة المُطَلَّية.

تُعرف الألياف الضوئية أحادية الوضع (Single-Mode Fiber، SMF)، أو ما يُشار إليها اختصارًا بـ «SM»، بأنها تتكوّن أساسًا من النواة والغلاف والطبقة المطلية؛ حيث تُصنَع النواة من مادة شديدة الشفافية، في حين يكون معامل انكسار الغلاف أقل بقليل من معامل انكسار النواة، مما يُحدث تأثيرًا مشابهًا لتأثير الموجِّه الضوئي، بحيث تُحتجَز معظم المجالات الكهرومغناطيسية داخل النواة وتنتقل عبرها. أما الطبقة المطلية فتؤدّي وظيفة حماية الألياف من تآكل بخار الماء والخدوش الميكانيكية، وفي الوقت نفسه تزيد من مرونة الألياف. وغالبًا ما تُضاف إلى خارج الطبقة المطلية غطاء بلاستيكي.

كابل ألياف بصرية أحادي النمط خارجي

يمكن أن تُصمَّم كابلات الألياف الضوئية أحادية الوضع وألياف الوضع المتعدد إما وفق توزيع انكسار متدرج أو وفق توزيع انكسار متدرّج؛ أما الألياف أحادية الوضع فتُصمَّم في الغالب وفق توزيع انكسار متدرج. ولذلك، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية عموماً إلى ثلاثة أنواع: ألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرج، وألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرّج، وألياف وضع أحادي ذات انكسار متدرج. إن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية داخل الألياف ينتمي إلى نمط التوجيه الدائري في الوسط؛ وعندما يحدث الانعكاس الكامل للضوء عند حدود الوسط، تُحصَر الموجة الكهرومغناطيسية داخل هذا الوسط، ويُطلق عليها اسم الموجة الموجهة أو النمط الموجي الموجه. وبالنظر إلى نمط معيّن من الموجات الموجهة وطول موجة التشغيل، توجد حالات عديدة لزاوية السقوط تحقق شرط الانعكاس الكامل، وتُعرَّف هذه الحالات بأنها الأنماط المختلفة للموجة الموجهة. وبناءً على نمط النقل، تُقسَم الألياف إلى ألياف وضع متعدد وألياف وضع أحادي. ويمكن لألياف الوضع المتعدد أن تنقل عدة أنماط، في حين لا تستطيع ألياف الوضع الأحادي، بالنسبة لطول موجة التشغيل المحدَّد، إلا نقل نمط واحد فقط.

يُعَرَّفُ الطول الموجي الحرج λc على أنه أصغر طول موجي للضوء يعمل به الألياف البصرية بحيث يُمكِنُ تحقيق النقل أحادي الوضع فيها. وبعبارة أخرى، فعلى الرغم من استيفاء جميع الشروط الأخرى، فإنَّه ما زال من المستحيل تحقيق النقل أحادي الوضع إذا كان طول موجة الضوء لا يتجاوز الطول الموجي الحرج للألياف أحادية الوضع.

وفقاً لعدد أوضاع الانتقال في الألياف الضوئية، تُقسَّم الألياف الضوئية إلى ألياف متعددة الأوضاع وألياف أحادية الوضع. وفي طول موجي تشغيلي معيّن، تُعَدُّ الألياف متعددة الأوضاع موجِّهاً مادياً قادراً على نقل العديد من الأوضاع، في حين لا تنقل الألياف أحادية الوضع إلا الوضع الأساسي فقط.

في الاتصالات الضوئية بالألياف، يُعَدُّ الكابل الضوئي أحادي النمط كابلاً مُصمَّماً لنقل حزمة ضوئية واحدة (نمط واحد). ويتكوّن أساساً من النواة والغلاف والطبقة المُطَلَّية.

تُعرف الألياف الضوئية أحادية الوضع (Single-Mode Fiber، SMF)، أو ما يُشار إليها اختصارًا بـ «SM»، بأنها تتكوّن أساسًا من النواة والغلاف والطبقة المطلية؛ حيث تُصنَع النواة من مادة شديدة الشفافية، في حين يكون معامل انكسار الغلاف أقل بقليل من معامل انكسار النواة، مما يُحدث تأثيرًا مشابهًا لتأثير الموجِّه الضوئي، بحيث تُحتجَز معظم المجالات الكهرومغناطيسية داخل النواة وتنتقل عبرها. أما الطبقة المطلية فتؤدّي وظيفة حماية الألياف من تآكل بخار الماء والخدوش الميكانيكية، وفي الوقت نفسه تزيد من مرونة الألياف. وغالبًا ما تُضاف إلى خارج الطبقة المطلية غطاء بلاستيكي.

كابل ألياف بصرية أحادي النمط خارجي

يمكن أن تُصمَّم كابلات الألياف الضوئية أحادية الوضع وألياف الوضع المتعدد إما وفق توزيع انكسار متدرج أو وفق توزيع انكسار متدرّج؛ أما الألياف أحادية الوضع فتُصمَّم في الغالب وفق توزيع انكسار متدرج. ولذلك، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية عموماً إلى ثلاثة أنواع: ألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرج، وألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرّج، وألياف وضع أحادي ذات انكسار متدرج. إن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية داخل الألياف ينتمي إلى نمط التوجيه الدائري في الوسط؛ وعندما يحدث الانعكاس الكامل للضوء عند حدود الوسط، تُحصَر الموجة الكهرومغناطيسية داخل هذا الوسط، ويُطلق عليها اسم الموجة الموجهة أو النمط الموجي الموجه. وبالنظر إلى نمط معيّن من الموجات الموجهة وطول موجة التشغيل، توجد حالات عديدة لزاوية السقوط تحقق شرط الانعكاس الكامل، وتُعرَّف هذه الحالات بأنها الأنماط المختلفة للموجة الموجهة. وبناءً على نمط النقل، تُقسَم الألياف إلى ألياف وضع متعدد وألياف وضع أحادي. ويمكن لألياف الوضع المتعدد أن تنقل عدة أنماط، في حين لا تستطيع ألياف الوضع الأحادي، بالنسبة لطول موجة التشغيل المحدَّد، إلا نقل نمط واحد فقط.

يُعَرَّفُ الطول الموجي الحرج λc على أنه أصغر طول موجي للضوء يعمل به الألياف البصرية بحيث يُمكِنُ تحقيق النقل أحادي الوضع فيها. وبعبارة أخرى، فعلى الرغم من استيفاء جميع الشروط الأخرى، فإنَّه ما زال من المستحيل تحقيق النقل أحادي الوضع إذا كان طول موجة الضوء لا يتجاوز الطول الموجي الحرج للألياف أحادية الوضع.

وفقاً لعدد أوضاع الانتقال في الألياف الضوئية، تُقسَّم الألياف الضوئية إلى ألياف متعددة الأوضاع وألياف أحادية الوضع. وفي طول موجي تشغيلي معيّن، تُعَدُّ الألياف متعددة الأوضاع موجِّهاً مادياً قادراً على نقل العديد من الأوضاع، في حين لا تنقل الألياف أحادية الوضع إلا الوضع الأساسي فقط.

في الاتصالات الضوئية بالألياف، يُعَدُّ الكابل الضوئي أحادي النمط كابلاً مُصمَّماً لنقل حزمة ضوئية واحدة (نمط واحد). ويتكوّن أساساً من النواة والغلاف والطبقة المُطَلَّية.

تُعرف الألياف الضوئية أحادية الوضع (Single-Mode Fiber، SMF)، أو ما يُشار إليها اختصارًا بـ «SM»، بأنها تتكوّن أساسًا من النواة والغلاف والطبقة المطلية؛ حيث تُصنَع النواة من مادة شديدة الشفافية، في حين يكون معامل انكسار الغلاف أقل بقليل من معامل انكسار النواة، مما يُحدث تأثيرًا مشابهًا لتأثير الموجِّه الضوئي، بحيث تُحتجَز معظم المجالات الكهرومغناطيسية داخل النواة وتنتقل عبرها. أما الطبقة المطلية فتؤدّي وظيفة حماية الألياف من تآكل بخار الماء والخدوش الميكانيكية، وفي الوقت نفسه تزيد من مرونة الألياف. وغالبًا ما تُضاف إلى خارج الطبقة المطلية غطاء بلاستيكي.

كابل ألياف بصرية أحادي النمط خارجي

يمكن أن تُصمَّم كابلات الألياف الضوئية أحادية الوضع وألياف الوضع المتعدد إما وفق توزيع انكسار متدرج أو وفق توزيع انكسار متدرّج؛ أما الألياف أحادية الوضع فتُصمَّم في الغالب وفق توزيع انكسار متدرج. ولذلك، يمكن تقسيم الألياف الزجاجية عموماً إلى ثلاثة أنواع: ألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرج، وألياف وضع متعدد ذات انكسار متدرّج، وألياف وضع أحادي ذات انكسار متدرج. إن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية الضوئية داخل الألياف ينتمي إلى نمط التوجيه الدائري في الوسط؛ وعندما يحدث الانعكاس الكامل للضوء عند حدود الوسط، تُحصَر الموجة الكهرومغناطيسية داخل هذا الوسط، ويُطلق عليها اسم الموجة الموجهة أو النمط الموجي الموجه. وبالنظر إلى نمط معيّن من الموجات الموجهة وطول موجة التشغيل، توجد حالات عديدة لزاوية السقوط تحقق شرط الانعكاس الكامل، وتُعرَّف هذه الحالات بأنها الأنماط المختلفة للموجة الموجهة. وبناءً على نمط النقل، تُقسَم الألياف إلى ألياف وضع متعدد وألياف وضع أحادي. ويمكن لألياف الوضع المتعدد أن تنقل عدة أنماط، في حين لا تستطيع ألياف الوضع الأحادي، بالنسبة لطول موجة التشغيل المحدَّد، إلا نقل نمط واحد فقط.

يُعَرَّفُ الطول الموجي الحرج λc على أنه أصغر طول موجي للضوء يعمل به الألياف البصرية بحيث يُمكِنُ تحقيق النقل أحادي الوضع فيها. وبعبارة أخرى، فعلى الرغم من استيفاء جميع الشروط الأخرى، فإنَّه ما زال من المستحيل تحقيق النقل أحادي الوضع إذا كان طول موجة الضوء لا يتجاوز الطول الموجي الحرج للألياف أحادية الوضع.

وفقاً لعدد أوضاع الانتقال في الألياف الضوئية، تُقسَّم الألياف الضوئية إلى ألياف متعددة الأوضاع وألياف أحادية الوضع. وفي طول موجي تشغيلي معيّن، تُعَدُّ الألياف متعددة الأوضاع موجِّهاً مادياً قادراً على نقل العديد من الأوضاع، في حين لا تنقل الألياف أحادية الوضع إلا الوضع الأساسي فقط.

التالي: