بحث شامل عن الالياف الضوئية 

بحث شامل عن الالياف الضوئية واحدة من الأمور التي أحدثت نقلة كبيرة في مجال الاتصالات ، حيث تعمل على اتاحة نقل بيانات أعلى بكثير مما تقوم بنقلها وسائل الاتصال الأخرى ، وفي مجال الطب كذلك ، وهذا ما نفصل في بحث شامل عن الالياف الضوئية ، تابعوا القراءة للسطور التالية.

 بحث شامل عن الالياف الضوئية مفصل

 بحث شامل عن الالياف الضوئية مفصل 
بحث شامل عن الالياف الضوئية مفصل

تعريف الألياف الضوئية 

– نبدأ بحث شامل عن الالياف الضوئية بتعريف الألياف الضوئية ، أنها عبارة عن ألياف مصنوعة من الضوء أو البلاستيك أو السيليكا ، وتم تصميمها حتى يسير الضوء في الألياف الطولية لها على شكل عن شعيرات رفيعة للغاية تماثل سمك شعر الإنسان ، وعلى درجة عالية من النقاء تشبه نقاء الزجاج.

– هذه الشعيرات أو الألياف تتكون مع بعضها البعض في حزمة واحدة يطلق عليها الحزمة الضوئية ، يتم استخدام الألياف الضوئية في نقل الإشارات عبر المسافات الطويلة ، والبعيدة المدى التي تصل إلى آلاف الكيلو مترات ، وتتميز بأنها إحدى ظواهر الانعكاس الكلي.

شاهد أيضا

بحث عن المشتقات في الرياضيات

فكرة عمل الألياف الضوئية 

فكرة عمل الألياف الضوئية 
فكرة عمل الألياف الضوئية

– تعتمد فكرة الألياف الضوئية على عملية وصول الضوء عبر خطوط مستقيمة وطويلة ، وهذا لأن الضوء في الأساس يسير عبر خطوط مستقيمة ، لذلك فهو يصل إلى هذه الألياف بدون مشاكل.

–  لكن في  حال كان المسار الخاص بالألياف يوجد به أي انحناء ، يعمل هذا الإنحناء على اعاقة وصول الضوء إلى طرف الألياف ، وبالتالي يكون سببا يعيق من جودة الإشارة. 

– ولكن يمكن التغلب على مشكلة الانحناء في عكس الضوء إلى داخل المسار ، من خلال هذه المرآة نقل الضوء ، استخدام خاصية الانعكاس المستمر على الجدار المحاذي للقلب الزجاجي ، والذي يكون منعكس المنعكس بشكل كلي وداخلي . 

– كما أن  الجدار لا يمتص الضوء الذي يسقط عليه ، ولهذا فإن الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر عبر مسافات طويلة ، ولكن يحدث لها في بعض الأحيان فقد جزء من الضوء ، حيث تمتصه الشوائب الموجودة في القلب الزجاجي. 

مكونات الألياف الضوئية 

=
مكونات الألياف الضوئية
مكونات الألياف الضوئية

تحتوي الألياف الضوئية أو كابلات الألياف البصرية على خيوط رقيقة من الزجاج، أو البلاستيك ، إذ يحتوي الكابل الواحد على أقل من خيطين أو عدة مئات من الخيوط ، وكل خيط يكون أقل من عُشر السمك الخاص بشعرة الإنسان ،  لهذا تكون قادرة على حمل 25000 مكالمة هاتفية ،  في حالة استخدامها في مجال الاتصالات ، ونفصل مكونات الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية كالتالي:

– القلب أو كما يعرف باسم القالب ، حيث أنه عبارة عن قالب من الزجاج العالي من حيث درجة النقاء ، كما أنه يمثل المسار الذي ينتقل الضوء من خلاله. 

– الغلاف أو كما تعرف باسم القشرة الزجاجية ، حيث أنها عبارة عن المادة الخارجية التي تغلف وتحيط بالقلب الزجاجي ، ويتم صناعتها من الزجاج الذي يختلف في معامل انكساره عن معامل انكسار الزجاج الذي يصنع منه القلب ، حيث أنه يقوم بعكس الضوء باستمرار حتى يظل في داخل القلب المصنوع من الزجاج.

– غطاء الحماية أو كما يعرف باسم الغلاف الواقي ،  وهو عبارة عن الغلاف البلاستيكي الذي يحمي القلب أو القالب الزجاجي من الضرر. 

اقرأ أيضا

بحث عن الشبكات السلكية واللاسلكية والإنترنت

كيف يعمل نظام الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية 

كيف يعمل نظام الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية 
كيف يعمل نظام الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية

نظام الألياف الضوئية هو عبارة عن نظام خاص بها ، ويعمل على ثلاثة أسس رئيسية لإدارة هذا النظام في الألياف الضوئية و نستعرضها كالتالي :

– أولا  Transmitter ، وهو المختص في العمل على تشفير الاشارة الضوئية حتى يصبح الجزء الرئيسي فيه هو المصدر الخاص  بالضوء ، الذي من الممكن أن يكون الدايود الضوئي أو حتى الليزر.

– ثانيا Fiber-optic وهو الجزء الذي يتم تخصيصه إلى توصيل الإشارات الضوئية عبر المسافات.

– ثالثا receive وهو الجزء المسؤول عن وظيفة استقبال الاشارة الضوئية ، ومن ثم القيام بفك شفرة تلك الإشارات وبعد ذلك يقوم بتحويلها إلى إشارة كهربائية.

أنواع الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية 

أنواع الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية 
أنواع الألياف الضوئية في بحث شامل عن الالياف الضوئية

يوجد في الألياف الضوئية نوعين رئيسين وهما:

الألياف أحادية النمط  

– يستعرض بحث شامل عن الألياف الضوئية الألياف الأحادية النمط ، وهذا النوع يتم نقل الإشارات الضوئية من خلال نسق واحد متميز وموحد 

– تعتبر كل ليفة ضوئية من ألياف الحزن ، وهو نوع يتم استخدامه بشكل كبير في شبكات التلفزيون أو كابل التلفزيون. 

– كما أن الألياف أحادية النمط نوع من أنواع الألياف الضوئية ، يتميز أنه صغير في حجم تقريبا نصف قطر القلب الزجاجي حتى يصل حوالي 9 ميكرو ، علما أن الألياف أحادية النمط عبر أشعة الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي 1.3-1.55 nm. 

شاهد أيضا

 بحث عن الجماعة البشرية السكانية 

الألياف متعددة النمط

– وهي عبارة عن الأسلاك متعددة النمط ، حيث أنها الأسلاك التي يتم من خلالها نقل العديد من الأنماط للإشارات الضوئية عبر الليفة الواحدة الضوئية الواحدة ، الأمر الذي يجعل الاستخدام له أفضلية من ناحية استخدام شبكات الحاسوب. 

– هذا النوع من الألياف يكون له قطر يقارب 62 ميكرو ، كما أن الألياف المتعددة النمط يمكن أن تنتقل من خلالها الأشعة تحت الحمراء. 

قد يهمك أيضا

بحث عن الوراثة المعقدة والوراثة البشرية

بحث شامل عن الالياف الضوئية وأهم الاستخدامات الحياتية 

– تستخدم الالياف الضوئية في الكثير من الاستخدامات اليومية والحياتية ، ومن أهمها مجال الاتصالات حيث أنها حلت محل الأسلاك النحاسية ، وهذا لأن الالياف الضوئية تكون أقل حجم ، وذلك لأن نصف قطرها أقل من نصف قطر الأسلاك النحاسية التقليدية ، حيث أنه من الممكن أن نقوم باستبدال سلك نحاسي يكون قطره 7.62سم  بسلك من الألياف الضوئية قطره لا يزيد عن 0.635 سم ، ويكون لذلك أهمية عند مد الأسلاك تحت الأرض.

– كما أنها مميزة في ربط خطوط الاتصالات البعيدة ، وتدخل في نقل الإشارات في جهاز التلفاز والراديو ، كما تدخل في محطات الكهرباء ، وتسهيل نقل المعلومات.

– تدخل الألياف الضوئية في صناعة السفن نظرا لخفة الوزن ، كما أنها تستخدم في مجال الحروب والصناعات الخاصة بها ، وهذا لتميزها بسهولة عمليات الصيانة الخاصة بها في وقت الأزمات.

– تستخدم الألياف الضوئية في نقل الإنترنت بشكل مميز عبر الجو والبحر ، بل وتعتبر من أفضل الوسائل التي ساعدت على تسهيل عملية الاتصال. 

– وتستخدم كذلك تلك الألياف الضوئية في التصوير الطبي بكل أنواعه ، وتستخدم في عمليات التنقيب داخل باطن الأرض على شكل مسجات عالية الجودة ، كما أنها تعمل على تغيير درجة الحرارة والضغط.