ما هي األلياف الضوئية؟

هي ألياف اسطوانية زجاجية األلياف الضوئية

عادة من مواد ذات معامل انكسار كبيرتصنع

أقل من وتكون رفيعة لدرجة أنه ال يمكن للضوء أن يسقط على جدرانها بزاوية

الزاوية الحرجة ،

نعكس فتسقط األشعة الضوئية بزاوية سقوط أكبر من الزاوية الحرجة فت.انعكاس كلي داخلي في األنبوب حتى تنفذ من الطرف اآلخر

مكونات الليف البصريين األلياف الضوئية تتكون من اسطوانت

متحدتي المركز

تسمى األولى بالقلبCore

محاطة باسطوانة أخرى تسمى الغالفCladding

Buffer Coatingثم الغطاء الواقي

(jacket)والغالف الخارجي للكابل

Coreالقلب -1

Claddingالحاجب -2

كاينتقل فيه الضوء ويصنع من السلي( أسطواني)وهو عبارة عن زجاج رفيع

Silica المطعمة(بالجرمانيوم مثالGe-Silica)

وهي في مركز الليف البصريء حفظ الضومادة تحيط باللب الزجاجي وتعمل على

مصنوعة من السليكا، وذلك لكي يكون معامل انكسار القلب أكبر من

االنعكاس التاممعامل انكسار الغالف، وهو الشرط المطلوب لحصول ظاهرة

Jacketالجاكت -4

Buffer Coatingالغطاء الواقي -3

بل مئات أو ربما اآلالف من هذه األلياف الضوئية تصطف معا في حزمة لتكون الح

.الضوئي الذي يحمى بغطاء خارجي يسمى جاكيت

.الكسرغالف بالستيكي يحمي الليف البصري من الرطوبة ويحميه من الضرر و

:ون منيتكنظام االتصال عرب األلياف الضوئية (Transmitter)رسالجهاز اإل-1

يقوم باستقبال وتوجيه الجهاز المصدر للضوء(LASER or LED) ارة الضوئيةوهكذا يتم توليد االش, حسب التسلسل الصحيحهوتشغيله وإيقاف

. المشفرة

عدساتوجهاز اإلرسال يكون قريباً من األلياف الضوئية وقد يحتوي على( focused lens) وئيلكي تجمع وتركز الضوء بؤرياً داخل النسيج الض .

(Fiber Optics)األلياف الضوئية-2

وهي بيئة التواصل بين المرسل والمستقبل .

(Optical Receiver)جهاز اإلستقبال-3

ربائية الى يأخذ االشارة الضوئية الرقمية ويفك تشفيرها ويرسلها كإشارة كه. المستخدم سواءاَ كان جهاز حاسب أو تلفزيون الكابل أو جهاز هاتف

(Optical Regenerator)جهاز إعادة توليد اإلشارة-4

بعض الفقد في اإلشارةيحدث(Signal Loss) عندما ينتقل الضوء داخلوصَّل ولهذا ت-كما يحدث داخل الكابالت البحرية-األلياف لمسافات بعيدة

لكي تعزز , المقويات وأجهزة إعادة توليد اإلشارة على طول الكابل. اإلشارات الضعيفة

ويتكون هذا الجهاز من الياف ضوئية ذات تغطية خاصة ُمَطعمة(doping) , ويعمل هذا القسم من األلياف كمضخة ليزر(pump) ؛

جعل فعندما تصل اإلشارة الضعيفة الى هذا القسم فإن طاقة الليزر هنا تالق فتقوم بإط, جزيئات االشارة الضوئية تعمل كما لو انها مصدر ليزر

فة إشارات ضوئية جديدة وقوية ولكن بنفس خصائص االشارة الضعي. القادمة

:مزايا الليفة الضوئية1- َ .التكلفة القليلة نسبيا

:رقة ودقة األلياف -2

(Higher Carrying Capacity)مقدرة عالية على النقلوهذا يقود الى

انت فإن الكثير منها يمكن أن تحزم داخل كابل ذو قطر معين أكثر مما لو ك

,أسالك نحاسية في كابل له نفس القطر

احة اذا مما يعني عدد أكبر من خطوط الهاتف الموصلة او قنوات التلفزيون المت

. كنا نتكلم عن نظام تلفزيون الكابل

. فقد أقل في اإلشارة-3

,بائيةبعكس األسالك النحاسية التي تحمل إشارات كهر. يحمل إشارات ضوئية-4

مما يعني مكالمات هاتفية أو إستقبال, فيما بينهالاالشارات الضوئية ال تتداخ

. تلفزيوني أوضح

.(Low Power)طاقة إرسال أقل -5

(Digital Signal)إشارات رقمية-6

صة وهذه مفيدة خا, األلياف الضوئية صممت أساساَ لنقل االشارات الرقمية

. شبكات الحاسب أو االنترنت

ر ال توجد مخاط, نظراً لعدم مرور تيار كهربائي فيه:غير قابل لإلشتعال-7

. لإلحتراق

8- ً وتشغل حيزاً أقل عند تمريرها. مقارنة مع اسالك النحاس :أخف وزنا

. تحت سطح األرض

:جماالت استخدام األلياف الضوئية:في المجال الطبي-1

إجراء العمليات الجراحية الدقيقة ويمكن رؤية أجزاء

(تنظير المعدة)الجسم الداخلية مثل.

:في المجال الميكانيكي-2

صعب فحص وعمل اللحام داخل االنابيب والمحركات الميكانيكية التي ي

.السيارات والصواريخ, الوصول إليها في الطائرات

كما تستخدم في سباكة االنابيب الضيقة وتفحصها.

:في مجال االتصاالت-3

:وهو المجال األوسع الذي يضم عشرات من التطبيقات مثل

Telephone Communicationsاالتصاالت الهاتفية(أ

TV Communictionsاالتصاالت التلفزيونية(ب

Power Stationsمحطات القوى(ج

دات ظراً لعدم تأثر األلياف البصرية بالداخل أو الحدث الناتج عن الموالنة في محطات الكهربائية أو خطوط الضغط العالي فقد تم تركيب األلياف البصري

ركيبها جنبا القوى الكهربائية لنقل المكالمات الهاتفية ونقل المعلومات ، كما تم ت Dataالى جنب مع الخطوط الضغط العالي لنقل المعطيات

transmissionوالسيطرةcontrol

(10)(د Undersea Cables

ها ربط تعاونت كثير من الدول والشركات على إبرام اتفاقيات تم بموجب

TAT8كانعدة دول مع بعضها بواسطة الكابالت البصرية ولعل أولها

مريكية بأوروبايربط الواليات المتحدة األالذي

:في مجال الهندسة الوراثية-4

كري حيث يمكن تفكيك الشفرة الوراثية ومنع األمراض الوراثية كالس....ومتالزمة داون وفقر الدم

:في المجال العسكري-5

حيث انه من الصعب التجسس عليها وسحب اإلشارة.