الألياف الضوئية هي اختصار للألياف الضوئية، وهي ألياف مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك يمكن استخدامها كأداة لنقل الضوء. مبدأ النقل هو "الانعكاس الكلي للضوء". تتميز اتصالات الألياف الضوئية بخصائص جيدة، مثل السرية والقدرة العالية والسرعة العالية وما إلى ذلك. لذلك، يتم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع، تقريبًا في الفئات التالية:
1. شبكة النقل الأساسية (SDH/SONET):مثل الكابلات الضوئية البحرية بين المدن الكبرى وقاع المحيط؛
2. إيثرنت (GBE):بما في ذلك الألياف الحالية إلى المنزل (FTTH)، وإلى المبنى (FTTB)، وإلى المجتمع، وما إلى ذلك، وخاصة شبكاتنا المنزلية والمكاتب؛
3. شبكة البيانات (قناة ليفية):وأجهزة التخزين وقواعد البيانات المختلفة، بما في ذلك نظام خدمة الحوسبة السحابية المتطور؛
4. نقل تلفزيون الكابل (استقبال PIN)؛
5. وسائل نقل أخرى ذات أغراض خاصة:مثل الطائرات المقاتلة والسفن.
فيما يلي 21 نقطة معرفة أساسية حول كابلات الألياف الضوئية ملخصة لك
1. صف بإيجاز تكوين الألياف الضوئية
الجواب: تتكون الألياف الضوئية من جزأين أساسيين: النواة والكسوة المصنوعة من مواد بصرية شفافة، والغلاف.
2. ما هي المعلمات الأساسية التي تصف خصائص نقل خطوط الألياف الضوئية؟
الإجابة: تشمل الخسارة، والتشتت، وعرض النطاق الترددي، وطول موجة القطع، وقطر مجال الوضع، وما إلى ذلك.
3. ما هي أسباب توهين الألياف الضوئية؟
الإجابة: تتناقص الطاقة الضوئية في الألياف الضوئية تدريجيًا على طول المحور الطولي. يرتبط انخفاض الطاقة الضوئية بطول الموجة. في وصلات الألياف الضوئية، الأسباب الرئيسية لانخفاض الطاقة الضوئية هي التشتت والامتصاص وفقدان الطاقة الضوئية الناجم عن الموصلات ومفاصل الاندماج. وحدة التوهين هي ديسيبل.
الأسباب: هناك أسباب عديدة لتوهين الألياف الضوئية، أهمها: توهين الامتصاص، بما في ذلك امتصاص الشوائب والامتصاص الداخلي؛ توهين الانتثار، بما في ذلك الانتثار الخطي، والانتثار غير الخطي، والانتثار الهيكلي غير المكتمل، وما إلى ذلك؛ التوهين الأخرى، بما في ذلك التوهين microbend، وما إلى ذلك. من بينها، والأكثر أهمية هو التوهين الناجم عن امتصاص الشوائب.
4. ما الذي يرتبط به عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية؟
الإجابة: يشير عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية إلى تردد التعديل عندما يتم تقليل سعة الطاقة الضوئية بنسبة 50% أو 3 ديسيبل مقارنة بسعة التردد الصفري في وظيفة النقل للألياف الضوئية. يتناسب عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية عكسيًا تقريبًا مع طولها، ويكون حاصل ضرب عرض النطاق الترددي والطول ثابتًا.
ظاهرة اتساع النبضة الضوئية الناتجة عن اختلاف سرعات المجموعات ذات الأطوال الموجية المختلفة في المكونات الطيفية لمصدر الضوء في الألياف الضوئية.
5. كيف يمكن وصف خصائص تشتت الإشارات المنتشرة في الألياف الضوئية؟
الإجابة: يمكن وصفها بثلاث كميات فيزيائية: توسيع النبضة، عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية، ومعامل تشتت الألياف الضوئية.
6. ما هو الطول الموجي المقطوع؟
الإجابة: يشير إلى أقصر طول موجي يمكنه فقط نقل الوضع الأساسي في الألياف الضوئية. بالنسبة للألياف الضوئية أحادية الوضع، يجب أن يكون الطول الموجي المقطوع أقصر من الطول الموجي للضوء المرسل.
7. ما هو تأثير تشتت الألياف الضوئية على أداء نظام اتصالات الألياف الضوئية؟
الإجابة: سيؤدي تشتت الألياف الضوئية إلى توسيع النبض البصري أثناء عملية النقل في الألياف الضوئية. تؤثر على حجم معدل الخطأ في البتات وطول مسافة الإرسال وحجم معدل النظام.
8. ما هو مبدأ اختبار مقياس انعكاس المجال الزمني البصري (OTDR)؟ ما هي وظائفها؟
الإجابة: تم تصنيع OTDR بناءً على مبدأ التشتت الخلفي وانعكاس فريسنل للضوء. ويستخدم الضوء المرتد المتولد عندما ينتشر الضوء في الألياف الضوئية للحصول على معلومات التوهين. يمكن استخدامه لقياس توهين الألياف الضوئية وفقدان المفاصل وموقع نقطة خطأ الألياف الضوئية وفهم توزيع الخسارة على طول الألياف الضوئية. إنها أداة لا غنى عنها في بناء وصيانة ومراقبة الكابلات الضوئية. وتشمل مؤشراتها ومعلماتها الرئيسية: النطاق الديناميكي، والحساسية، والدقة، ووقت القياس، والمنطقة العمياء.
9. ما الذي يشير إليه "1310nm" أو "1550nm" في أدوات الاختبار البصرية الشائعة؟
الجواب: يشير إلى الطول الموجي للإشارة الضوئية. يقع نطاق الطول الموجي المستخدم في اتصالات الألياف الضوئية في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، حيث يتراوح الطول الموجي بين 800 نانومتر و1700 نانومتر. غالبًا ما يتم تقسيمها إلى نطاق الطول الموجي القصير ونطاق الطول الموجي الطويل، ويشير الأول إلى الطول الموجي 850 نانومتر، ويشير الأخير إلى 1310 نانومتر و1550 نانومتر.
يقع الطول الموجي العامل لاتصالات الألياف الضوئية في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والنطاقات هي:
النطاق O: 1260 نانومتر إلى 1310 نانومتر
النطاق E: 1360 نانومتر إلى 1460 نانومتر
النطاق S: 1460 نانومتر إلى 1530 نانومتر
النطاق C: 1535 نانومتر إلى 1565 نانومتر
النطاق L: 1565 نانومتر إلى 1625 نانومتر
نطاق U: 1640 نانومتر إلى 1675 نانومتر
تعمل الألياف الضوئية أحادية الوضع عادةً عند 1310 نانومتر، و1550 نانومتر، و1625 نانومتر.
10. من بين الألياف الضوئية التجارية حاليًا، أي الطول الموجي للضوء له أصغر تشتت؟ ما الطول الموجي للضوء الذي له أصغر خسارة؟
الإجابة: الضوء ذو الطول الموجي 1310 نانومتر لديه أصغر تشتت، والضوء ذو الطول الموجي 1550 نانومتر لديه أصغر خسارة.
11. كيف يتم تصنيف الألياف الضوئية حسب أنماط الموجات الضوئية المختلفة التي تنتقل في الألياف الضوئية؟
ج: يمكن تقسيمها إلى ألياف أحادية الوضع وألياف متعددة الأوضاع. يبلغ القطر الأساسي للألياف أحادية الوضع حوالي 1 إلى 10 ميكرومتر. عند طول موجة عمل معين، فإنه ينقل فقط وضعًا أساسيًا واحدًا، وهو مناسب لأنظمة الاتصالات ذات السعة الكبيرة والمسافات الطويلة. يمكن للألياف متعددة الأوضاع أن تنقل أوضاعًا متعددة من موجات الضوء، ويبلغ قطرها الأساسي حوالي 50 إلى 60 ميكرومتر، وأداء نقلها أسوأ من أداء الألياف أحادية الوضع.
12. ما هي هياكل الكابلات الضوئية الأكثر شيوعًا؟
الجواب: هناك نوعان: نوع الطبقة الملتوية ونوع الهيكل العظمي.
13. ما هي المكونات الرئيسية للكابلات الضوئية؟
الإجابة: يتكون بشكل أساسي من: لب الألياف، شحم الألياف الضوئية، مادة الغلاف، PBT (بولي بيوتيلين تيريفثاليت) ومواد أخرى.
14. ما الذي يشير إليه درع الكابلات الضوئية؟
الإجابة: يشير إلى عنصر الحماية (عادة سلك فولاذي أو حزام فولاذي) المستخدم في الكابلات الضوئية لأغراض خاصة (مثل الكابلات الضوئية البحرية، وما إلى ذلك). يتم توصيل الدرع بالغلاف الداخلي للكابل البصري.
15. هناك معلمتان أساسيتان للأداء لموصلات الألياف الضوئية. ما هم؟
الإجابة: تُعرف موصلات الألياف الضوئية عمومًا بالمفاصل الحية. بالنسبة لمتطلبات الأداء البصري للموصلات أحادية الألياف، ينصب التركيز على معلمتي الأداء الأساسيتين لفقد الإدخال وخسارة العودة.
16. ما هو عدد أنواع موصلات الألياف الضوئية الشائعة الاستخدام؟
الإجابة: وفقًا لطرق التصنيف المختلفة، يمكن تقسيم موصلات الألياف الضوئية إلى أنواع مختلفة. وفقًا لوسائط النقل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى موصلات ألياف ضوئية أحادية الوضع وموصلات ألياف ضوئية متعددة الأوضاع؛ وفقًا للهياكل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى أنواع مختلفة مثل FC، SC، ST، D4، DIN، Biconic، MU، LC، MT، وما إلى ذلك؛ وفقًا لوجه نهاية الدبوس للموصل، يمكن تقسيمها إلى FC وPC (UPC) وAPC. موصلات الألياف الضوئية شائعة الاستخدام: موصل الألياف الضوئية FC/PC، موصل الألياف الضوئية SC، موصل الألياف الضوئية LC.
17. مخطط دمج الألياف
18. ما هي الألياف الضوئية الرئيسية المستخدمة حاليًا لبناء شبكات النقل؟
الإجابة: هناك ثلاثة أنواع رئيسية، وهي الألياف التقليدية أحادية الوضع G.652، والألياف أحادية الوضع المتحولة بالتشتت G.653، والألياف المتحولة التشتت غير الصفرية G.655.
19. ما هي PON (الشبكة الضوئية السلبية)؟
الإجابة: PON عبارة عن شبكة بصرية من الألياف الضوئية في شبكة وصول المستخدم المحلي، تعتمد على الأجهزة البصرية المنفعلة مثل المقرنات والمقسمات.
20. موصلات الألياف الضوئية
يجب تقسيم المقطع العرضي لموصلات الألياف الضوئية إلى PC وUPC وAPC.
الكمبيوتر الشخصي وUPC عبارة عن وجوه نهائية من الغلاف البصري للألياف الدقيقة موازية للأوجه النهائية للجسم الخزفي، وتكون خسائر الإرجاع القياسية الصناعية -35 ديسيبل و-50 ديسيبل على التوالي.
يحتوي المقطع العرضي لـ APC على زاوية ميل قدرها 8 درجات. ومن أجل تقليل الانعكاس، تبلغ خسارة الإرجاع القياسية الصناعية -60 ديسيبل.
21. مقرنة الألياف
قارنة الألياف، المعروفة أيضًا باسم الفاصل، هي مكون يقوم بتقسيم الإشارات الضوئية من ألياف واحدة إلى ألياف متعددة.
المقرنة هي جهاز سلبي ثنائي الاتجاه، وتشمل أشكالها الأساسية نوع الشجرة ونوع النجمة.
المصدر: شركة Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd
الألياف الضوئية هي اختصار للألياف الضوئية، وهي ألياف مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك يمكن استخدامها كأداة لنقل الضوء. مبدأ النقل هو "الانعكاس الكلي للضوء". تتميز اتصالات الألياف الضوئية بخصائص جيدة، مثل السرية والقدرة العالية والسرعة العالية وما إلى ذلك. لذلك، يتم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع، تقريبًا في الفئات التالية:
1. شبكة النقل الأساسية (SDH/SONET):مثل الكابلات الضوئية البحرية بين المدن الكبرى وقاع المحيط؛
2. إيثرنت (GBE):بما في ذلك الألياف الحالية إلى المنزل (FTTH)، وإلى المبنى (FTTB)، وإلى المجتمع، وما إلى ذلك، وخاصة شبكاتنا المنزلية والمكاتب؛
3. شبكة البيانات (قناة ليفية):وأجهزة التخزين وقواعد البيانات المختلفة، بما في ذلك نظام خدمة الحوسبة السحابية المتطور؛
4. نقل تلفزيون الكابل (استقبال PIN)؛
5. وسائل نقل أخرى ذات أغراض خاصة:مثل الطائرات المقاتلة والسفن.
فيما يلي 21 نقطة معرفة أساسية حول كابلات الألياف الضوئية ملخصة لك
1. صف بإيجاز تكوين الألياف الضوئية
الجواب: تتكون الألياف الضوئية من جزأين أساسيين: النواة والكسوة المصنوعة من مواد بصرية شفافة، والغلاف.
2. ما هي المعلمات الأساسية التي تصف خصائص نقل خطوط الألياف الضوئية؟
الإجابة: تشمل الخسارة، والتشتت، وعرض النطاق الترددي، وطول موجة القطع، وقطر مجال الوضع، وما إلى ذلك.
3. ما هي أسباب توهين الألياف الضوئية؟
الإجابة: تتناقص الطاقة الضوئية في الألياف الضوئية تدريجيًا على طول المحور الطولي. يرتبط انخفاض الطاقة الضوئية بطول الموجة. في وصلات الألياف الضوئية، الأسباب الرئيسية لانخفاض الطاقة الضوئية هي التشتت والامتصاص وفقدان الطاقة الضوئية الناجم عن الموصلات ومفاصل الاندماج. وحدة التوهين هي ديسيبل.
الأسباب: هناك أسباب عديدة لتوهين الألياف الضوئية، أهمها: توهين الامتصاص، بما في ذلك امتصاص الشوائب والامتصاص الداخلي؛ توهين الانتثار، بما في ذلك الانتثار الخطي، والانتثار غير الخطي، والانتثار الهيكلي غير المكتمل، وما إلى ذلك؛ التوهين الأخرى، بما في ذلك التوهين microbend، وما إلى ذلك. من بينها، والأكثر أهمية هو التوهين الناجم عن امتصاص الشوائب.
4. ما الذي يرتبط به عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية؟
الإجابة: يشير عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية إلى تردد التعديل عندما يتم تقليل سعة الطاقة الضوئية بنسبة 50% أو 3 ديسيبل مقارنة بسعة التردد الصفري في وظيفة النقل للألياف الضوئية. يتناسب عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية عكسيًا تقريبًا مع طولها، ويكون حاصل ضرب عرض النطاق الترددي والطول ثابتًا.
ظاهرة اتساع النبضة الضوئية الناتجة عن اختلاف سرعات المجموعات ذات الأطوال الموجية المختلفة في المكونات الطيفية لمصدر الضوء في الألياف الضوئية.
5. كيف يمكن وصف خصائص تشتت الإشارات المنتشرة في الألياف الضوئية؟
الإجابة: يمكن وصفها بثلاث كميات فيزيائية: توسيع النبضة، عرض النطاق الترددي للألياف الضوئية، ومعامل تشتت الألياف الضوئية.
6. ما هو الطول الموجي المقطوع؟
الإجابة: يشير إلى أقصر طول موجي يمكنه فقط نقل الوضع الأساسي في الألياف الضوئية. بالنسبة للألياف الضوئية أحادية الوضع، يجب أن يكون الطول الموجي المقطوع أقصر من الطول الموجي للضوء المرسل.
7. ما هو تأثير تشتت الألياف الضوئية على أداء نظام اتصالات الألياف الضوئية؟
الإجابة: سيؤدي تشتت الألياف الضوئية إلى توسيع النبض البصري أثناء عملية النقل في الألياف الضوئية. تؤثر على حجم معدل الخطأ في البتات وطول مسافة الإرسال وحجم معدل النظام.
8. ما هو مبدأ اختبار مقياس انعكاس المجال الزمني البصري (OTDR)؟ ما هي وظائفها؟
الإجابة: تم تصنيع OTDR بناءً على مبدأ التشتت الخلفي وانعكاس فريسنل للضوء. ويستخدم الضوء المرتد المتولد عندما ينتشر الضوء في الألياف الضوئية للحصول على معلومات التوهين. يمكن استخدامه لقياس توهين الألياف الضوئية وفقدان المفاصل وموقع نقطة خطأ الألياف الضوئية وفهم توزيع الخسارة على طول الألياف الضوئية. إنها أداة لا غنى عنها في بناء وصيانة ومراقبة الكابلات الضوئية. وتشمل مؤشراتها ومعلماتها الرئيسية: النطاق الديناميكي، والحساسية، والدقة، ووقت القياس، والمنطقة العمياء.
9. ما الذي يشير إليه "1310nm" أو "1550nm" في أدوات الاختبار البصرية الشائعة؟
الجواب: يشير إلى الطول الموجي للإشارة الضوئية. يقع نطاق الطول الموجي المستخدم في اتصالات الألياف الضوئية في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، حيث يتراوح الطول الموجي بين 800 نانومتر و1700 نانومتر. غالبًا ما يتم تقسيمها إلى نطاق الطول الموجي القصير ونطاق الطول الموجي الطويل، ويشير الأول إلى الطول الموجي 850 نانومتر، ويشير الأخير إلى 1310 نانومتر و1550 نانومتر.
يقع الطول الموجي العامل لاتصالات الألياف الضوئية في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والنطاقات هي:
النطاق O: 1260 نانومتر إلى 1310 نانومتر
النطاق E: 1360 نانومتر إلى 1460 نانومتر
النطاق S: 1460 نانومتر إلى 1530 نانومتر
النطاق C: 1535 نانومتر إلى 1565 نانومتر
النطاق L: 1565 نانومتر إلى 1625 نانومتر
نطاق U: 1640 نانومتر إلى 1675 نانومتر
تعمل الألياف الضوئية أحادية الوضع عادةً عند 1310 نانومتر، و1550 نانومتر، و1625 نانومتر.
10. من بين الألياف الضوئية التجارية حاليًا، أي الطول الموجي للضوء له أصغر تشتت؟ ما الطول الموجي للضوء الذي له أصغر خسارة؟
الإجابة: الضوء ذو الطول الموجي 1310 نانومتر لديه أصغر تشتت، والضوء ذو الطول الموجي 1550 نانومتر لديه أصغر خسارة.
11. كيف يتم تصنيف الألياف الضوئية حسب أنماط الموجات الضوئية المختلفة التي تنتقل في الألياف الضوئية؟
ج: يمكن تقسيمها إلى ألياف أحادية الوضع وألياف متعددة الأوضاع. يبلغ القطر الأساسي للألياف أحادية الوضع حوالي 1 إلى 10 ميكرومتر. عند طول موجة عمل معين، فإنه ينقل فقط وضعًا أساسيًا واحدًا، وهو مناسب لأنظمة الاتصالات ذات السعة الكبيرة والمسافات الطويلة. يمكن للألياف متعددة الأوضاع أن تنقل أوضاعًا متعددة من موجات الضوء، ويبلغ قطرها الأساسي حوالي 50 إلى 60 ميكرومتر، وأداء نقلها أسوأ من أداء الألياف أحادية الوضع.
12. ما هي هياكل الكابلات الضوئية الأكثر شيوعًا؟
الجواب: هناك نوعان: نوع الطبقة الملتوية ونوع الهيكل العظمي.
13. ما هي المكونات الرئيسية للكابلات الضوئية؟
الإجابة: يتكون بشكل أساسي من: لب الألياف، شحم الألياف الضوئية، مادة الغلاف، PBT (بولي بيوتيلين تيريفثاليت) ومواد أخرى.
14. ما الذي يشير إليه درع الكابلات الضوئية؟
الإجابة: يشير إلى عنصر الحماية (عادة سلك فولاذي أو حزام فولاذي) المستخدم في الكابلات الضوئية لأغراض خاصة (مثل الكابلات الضوئية البحرية، وما إلى ذلك). يتم توصيل الدرع بالغلاف الداخلي للكابل البصري.
15. هناك معلمتان أساسيتان للأداء لموصلات الألياف الضوئية. ما هم؟
الإجابة: تُعرف موصلات الألياف الضوئية عمومًا بالمفاصل الحية. بالنسبة لمتطلبات الأداء البصري للموصلات أحادية الألياف، ينصب التركيز على معلمتي الأداء الأساسيتين لفقد الإدخال وخسارة العودة.
16. ما هو عدد أنواع موصلات الألياف الضوئية الشائعة الاستخدام؟
الإجابة: وفقًا لطرق التصنيف المختلفة، يمكن تقسيم موصلات الألياف الضوئية إلى أنواع مختلفة. وفقًا لوسائط النقل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى موصلات ألياف ضوئية أحادية الوضع وموصلات ألياف ضوئية متعددة الأوضاع؛ وفقًا للهياكل المختلفة، يمكن تقسيمها إلى أنواع مختلفة مثل FC، SC، ST، D4، DIN، Biconic، MU، LC، MT، وما إلى ذلك؛ وفقًا لوجه نهاية الدبوس للموصل، يمكن تقسيمها إلى FC وPC (UPC) وAPC. موصلات الألياف الضوئية شائعة الاستخدام: موصل الألياف الضوئية FC/PC، موصل الألياف الضوئية SC، موصل الألياف الضوئية LC.
17. مخطط دمج الألياف
18. ما هي الألياف الضوئية الرئيسية المستخدمة حاليًا لبناء شبكات النقل؟
الإجابة: هناك ثلاثة أنواع رئيسية، وهي الألياف التقليدية أحادية الوضع G.652، والألياف أحادية الوضع المتحولة بالتشتت G.653، والألياف المتحولة التشتت غير الصفرية G.655.
19. ما هي PON (الشبكة الضوئية السلبية)؟
الإجابة: PON عبارة عن شبكة بصرية من الألياف الضوئية في شبكة وصول المستخدم المحلي، تعتمد على الأجهزة البصرية المنفعلة مثل المقرنات والمقسمات.
20. موصلات الألياف الضوئية
يجب تقسيم المقطع العرضي لموصلات الألياف الضوئية إلى PC وUPC وAPC.
الكمبيوتر الشخصي وUPC عبارة عن وجوه نهائية من الغلاف البصري للألياف الدقيقة موازية للأوجه النهائية للجسم الخزفي، وتكون خسائر الإرجاع القياسية الصناعية -35 ديسيبل و-50 ديسيبل على التوالي.
يحتوي المقطع العرضي لـ APC على زاوية ميل قدرها 8 درجات. ومن أجل تقليل الانعكاس، تبلغ خسارة الإرجاع القياسية الصناعية -60 ديسيبل.
21. مقرنة الألياف
قارنة الألياف، المعروفة أيضًا باسم الفاصل، هي مكون يقوم بتقسيم الإشارات الضوئية من ألياف واحدة إلى ألياف متعددة.
المقرنة هي جهاز سلبي ثنائي الاتجاه، وتشمل أشكالها الأساسية نوع الشجرة ونوع النجمة.
المصدر: شركة Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd
