معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها

معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها

معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها، سوف نقدم لكم معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها لأن الألياف الضوئية أصبحت منتشرة الآن بشكل كبير في مجال الطب والاتصالات وغيرها من المجالات بسبب كثرة المميزات التي تتوفر في الألياف الضوئية ولهذا سوف نوضحها لكم بالتفصيل.

معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها :-

الألياف الضوئية هي ألياف مصنوعة من الضوء أو البلاستيك ومصممة حتى يسير الضوء في طولها، وهي عبارة عن شعيرات رفيعة جدا ونقية تماثل شعر الإنسان في الرفع، وهذه الشعيرات تتكون مع بعضها البعض في حزمة واحدة تسمى الحزمة الضوئية.

يتم استخدام الألياف الضوئية في نقل الإشارات عبر المسافات الطويلة والبعيدة المدى التي تصل إلى آلاف الكيلو مترات، وتتميز بأنها أحدى ظواهر الانعكاس الكلي.

شاهد أيضًا : معلومات عن عضلات الجسم وأسمائها

مكونات الألياف :-

تتكون هذه الألياف من التالي:

  • القالب: وهو القالب الزجاجي الفائق في النقاء والذي يمثل المسار الذي ينتقل الضوء من خلاله.
  • القشرة الزجاجية: وهي عبارة عن المادة الخارجية التي تحيط بالقلب الزجاجي وهي مصنوعة من الزجاج الذي يختلف في معامل انكساره عن معامل انكسار الزجاج الذي يصنع منه القالب ويقوم بعكس الضوء باستمرار حتى يظل في داخل القالب الزجاجي.
  • الغلاف الواقي: هو الغلاف البلاستيكي الذي يحمي القلب من الضرر.

استخدامات الألياف الضوئية :-

تستخدم الألياف الضوئية الآن في مجال الطب في بعض الاستخدامات مثل:

  • القسطرة.
  • النواظير المعدة، المثانة.
  • أجهزة العيون، المجاهر.
  • أنف اذن حنجرة.
  • الليزر.
  • أجهزة الأورام.
  • أجهزة الأمواج فوق الصوتية.
  • التصوير المغناطيسي.
  • العمليات الجراحية.
  • أجهزة تخطيط القلب.
  • أجهزة الأسنان.
  • الأجهزة المختبرية.

مميزات الألياف الضوئية :-

هناك الكثير من مميزات الألياف الضوئية والتي تتلخص في التالي:

  • تعتبر الألياف الضوئية أقل في الحجم من الأسلاك النحاسية التقليدية، ولهذا فيفضل استبدال السلك النحاسي الذي يبلغ قطره 7،5 سم بالألياف الغذائية التي لا تتجاوز قطرها 0،635 سم فقط وهذا يعتبر من المميزات عند مد هذه الأسلاك تحت الأرض.
  • تعتبر الأسلاك الضوئية أخف في الوزن بكثير من الأسلاك النحاسية.
  • لا تتعرض هذه الألياف إلى التدخلات الكهرومغناطيسية وهذا يجعل الإشارة تمر عبر هذه الألياف بشكل جسد وبسرعة عالية لهذا فهي تستخدم في الأغراض العسكرية.
  • هذه الألياف غير قابلة للاشتعال وبالتالي تقلل الفرصة من خطر الحرائق.
  • تحتاج هذه الألياف إلى مجهود أقل من المولدات لان الفقد يتم من خلال التوصيل.
  • تنقل هذه الألياف المعلومات بشكل سريع وفعال، وقد تتمثل هذه المعلومات في المكالمات الهاتفية أو الإشارات التلفزيونية أو أي نوع آخر من المعلومات.
  • الضوء يعتبر هو وسيلة النقل في هذه الألياف البصرية لذلك فهو يعتبر من الوسائل الآمنة والغير ضارة.
  • كما تتميز الألياف البصرية بسهولة الصيانة.

شاهد أيضًا : 10 نصائح ينبغي إتباعها لحماية التكييف من الأعطال والصيانة

كيف يتم استخدام الألياف الضوئية في حياتنا اليومية :-

  • تتنوع استخدامات الألياف الضوئية في حياتنا اليومية وبصفة خاصة في مجال الاتصالات.
  • لقد أصبحت الألياف البصرية لها مكانة متميزة في مجال الاتصالات المختلفة بدل من استخدام الأسلاك النحاسية التقليدية، وهي تعمل على ربط الهاتف مع الخطوط البعيدة.
  • تطورت هذه الألياف الضوئية وازدهرت بشكل كبير وسريع في الفترة الأخيرة وأصبحت الآن تنافس كل وسائل الاتصالات القديمة.
  • تستخدم هذه الألياف في نقل الإنترنت من خلال الجو البحر ولهذا فهي من أفضل الوسائل التي ساعدت على سهولة الاتصال.
  • تستخدم الألياف البصرية في الكثير من المجالات فهي تدخل في نقل إشارات التلفزيون والراديو بشكل واضح.
  • كما يتم استعمال هذه الألياف في المحطات الكهربائية ويتم من خلالها نقل المعلومات.
  • كما تستخدم الألياف البصرية في السفن وفي المجالات الحربية بسبب وزنها الخفيف وسهولة نقلها وصيانتها.
  • كما تستخدم الألياف البصرية في العديد من المجالات الطبية كما أشرنا.

أنواع الألياف الضوئية :-

قد جاء خلال البحث عن تفاصيل موضوع معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها أنه عندما نتناول أنواع الألياف الضوئية نجد أنهم نوعين رئيسين هما:

الألياف أحادية النمط (single mode fiber) :-

  • وفي هذا النوع يتم نقل الإشارات الضوئية من خلال نسق واحد متميز وموحد ويعتبر كل ليفة ضوئية من ألياف الحزن التي تستخدم في شبكات التلفزيون أو كبل التلفزيون.
  • هذا النوع من الألياف يتميز بصغر نصف القطر القلب الزجاجي حتى يصل حوالي 9 ميكرو وتمر من خلال أشعة الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي 1.3-1.55 nm.

الأسلاك متعددة النمط (multi -mode fibers ) :-

  • الأسلاك متعددة النمط هي الأسلاك التي يتم من خلالها نقل العديد من الأنماط للإشارات الضوئية من خلال الليفة الواحدة الضوئية الواحدة، وهذا يجعل الاستخدام يبدو أفضل من ناحية استخدام شبكات الحاسوب.
  • هذا النوع من الألياف يكون قطره حوالي 62 ميكرو وتنتقل من خلاله الأشعة تحت الحمراء.

فكرة عمل الألياف الضوئية :-

  • تعتمد فكرة عمل الألياف الضوئية على وصول الضوء عبر خطوط مستقيمة وطويلة، لأن الضوء في الأساس يسير عبر خطوط مستقيمة لذلك فهو يصل إلى هذه الألياف بدون مشاكل.
  • لكن لو كان مسار الألياف يوجد به أي انحناء فسوف يعيق ذلك من وصول الضوء إلى طرف الألياف وبالتالي يعيق من جودة الإشارة.
  • يمكن التغلب على مشكلة الانحناء في عكس الضوء إلى داخل المسار مرة أخرى، ويتم من خلال هذه المرآة نقل الضوء بواسطة خاصية الانعكاس المستمر على الجدار المحاذي للقلب الزجاجي المنعكس داخليا بشكل كلي.
  • أن هذا 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.

شاهد أيضًا : حقائق علمية عن أقوى عظمة في جسم الإنسان

وبهذا نكون قد تحدثنا معكم عن معلومات عن الألياف الضوئية واستخداماتها وعن الأنواع المختلفة من الألياف الضوئية، واستخدامات هذه الألياف المتعددة في حياتنا اليومية، نرجوا أن يكون هذا الموضع حاز على إعجابكم.

أترك تعليق