ما هي الأنواع الثلاثة لكابلات الألياف الضوئية؟

الألياف أحادية النمط هي نوع من الألياف التي تنقل نمطًا واحدًا فقط (مسارًا واحدًا) من الضوء. ولها لب رقيق جدًا (يبلغ قطره عادةً 8-10 ميكرون).

كيف يعمل: نظرًا لأن النواة رقيقة جدًا، ينتشر الضوء على طول مسار مستقيم واحد، دون أي انعكاس أو تشتت تقريبًا. إنه يشبه شعاع مؤشر الليزر - شديد التركيز.

سمات:

• نطاق ترددي عالٍ للغاية ومسافة إرسال طويلة للغاية: لأنه لا يوجد تشتت نمطي (تشوه الإشارة الناتج عن أوقات وصول الضوء المختلفة في الأنماط المختلفة)، يمكن إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة بأقل قدر من التوهين.
• تكلفة عالية: يتطلب الأمر استخدام الليزر كمصدر للضوء، وعملية الربط (الربط بالانصهار) تتطلب جهداً كبيراً.

التطبيقات الرئيسية:

• الاتصالات بعيدة المدى (شبكات المناطق الحضرية، وشبكات العمود الفقري الوطنية)
• كابلات بحرية عابرة للمحيطات
• أنظمة التلفزيون الكبلي (CATV)
• وصلات ربط مراكز البيانات عالية السرعة

يحتوي الليف متعدد الأنماط على لب أكثر سمكًا (عادة 50 أو 62.5 ميكرون)، مما يسمح بنقل الضوء في وقت واحد في أنماط (مسارات) متعددة.

مبدأ العمل: ينتقل الضوء بزوايا مختلفة داخل طبقة أكثر سمكًا الألياف الأساسية. الأنماط البصرية المختلفة لها أطوال مسارات مختلفة وتصل إلى وجهتها في أوقات مختلفة قليلاً.

سمات:

• مسافة إرسال قصيرة: بسبب "التشتت النمطي"، تتسع نبضات الإشارة وتتشوه تدريجياً مع المسافة، مما يحد من مسافة الإرسال.
• نطاق ترددي أقل: بالمقارنة مع الألياف أحادية النمط، فإن هذه الألياف تتمتع بنطاق ترددي أقل.
• تكلفة أقل: يستخدم عادةً مصابيح LED أو ليزر VCSEL منخفض التكلفة كمصدر للضوء، ومتطلبات التوصيل والموصلات ليست صارمة مثل تلك الخاصة بالألياف أحادية الوضع.

التطبيقات الرئيسية:

• الشبكات المحلية (LANs) داخل المباني
• اتصالات خادم مركز البيانات
• أنظمة المراقبة
• الاتصالات قصيرة المدى (عادةً في حدود بضعة كيلومترات)

أنواع الألياف متعددة الأنماط الشائعة:

• OM1: تقليدي 62.5/125 ميكرومتر، وعادة ما يكون بغلاف برتقالي.
• OM2: قياسي 50/125 ميكرومتر، مع غلاف برتقالي.
• OM3/OM4: ألياف متعددة الأوضاع 50/125 ميكرومتر محسّنة بالليزر لشبكات إيثرنت 10G و40G و100G، مع غلاف أزرق مائي.
• OM5: ألياف متعددة الأنماط ذات نطاق عريض، تدعم أطوال موجية أقصر، مع غلاف أخضر ليموني.

يتكون كل من لب الألياف البلاستيكية وغلافها من البلاستيك (مثل PMMA).

مبدأ التشغيل: مشابه للألياف الزجاجية، ولكنه يستخدم البلاستيك كوسيط نقل.

سمات:

• تكلفة منخفضة للغاية: تكاليف المواد والتصنيع منخفضة للغاية.
• سهل التركيب:ال الألياف الأساسية يتميز بسماكته (حوالي 1 مم) ومرونته العالية، مما يسمح بقطعه وتوصيله بأدوات بسيطة، مما يلغي الحاجة إلى معدات لحام الانصهار المتخصصة.
• توهين عالٍ، نطاق ترددي منخفض، ومسافة إرسال قصيرة للغاية: يُظهر البلاستيك فقدانًا أكبر بكثير للضوء مقارنة بالزجاج، كما أنه ليس مقاومًا للحرارة.

التطبيقات الرئيسية:

• الشبكات داخل السيارة (مثل أنظمة الترفيه داخل السيارة)
• اتصالات قصيرة المدى بين أجهزة الصوت/الفيديو المنزلية
• أنظمة التحكم الصناعية (بيئات قصيرة المدى وعالية التداخل الكهرومغناطيسي)
• إضاءة ديكورية