الضوء والتكنولوجيا: كيف تنقل الألياف الضوئية الضوء؟

Jul 21, 2023

ترك رسالة

منذ أن تم سحب أول خيوط كوارتز في عام 1930، دخلنا حقًا عصر الألياف الضوئية. حتى الآن، لدينا بالفعل أنواع مختلفة من الألياف الضوئية، مثل الألياف الضوئية متعددة الأوضاع G.651، والألياف الضوئية أحادية الوضع G.652، وG.653، وG.654، وG.655، وما إلى ذلك. تشكل هذه الألياف أساس اتصالاتنا البصرية بأكملها.
 
إذًا كيف ينتقل الضوء في الألياف الضوئية؟
 

لنفترض أننا نريد تسليط شعاع مصباح يدوي على رواق طويل ومستقيم في الطرف الآخر، فقط قم بتوجيه الشعاع مباشرة إلى أسفل الرواق، وينتقل الضوء في خط مستقيم، ونعلم أنه لا بأس. ماذا لو كان الممر منحنيًا؟ في هذا الوقت، يمكن وضع مرآة في الزاوية لتعكس الشعاع الموجود في الزاوية. ماذا لو كان المدخل متعرجًا للغاية، وبه العديد من الانحناءات؟ من الممكن أيضًا تبطين الجدران بالمرايا وضبط زاوية شعاع الضوء بحيث يرتد من جانب إلى آخر على طول الردهة. وهذا بالضبط ما يحدث عندما ينتقل الضوء عبر الألياف الضوئية، ولكن الضوء ينعكس بالكامل في الألياف.

20230721001

تتكون الألياف العارية التقليدية النقية من طبقتين، داخلية وخارجية. ولتحقيق حالة الانعكاس الكلي، يكون معامل الانكسار N1 للطبقة الداخلية أكبر من معامل الانكسار N2 للطبقة الخارجية، ويكون N1 أكبر من N2 شرطا ضروريا لنقل الإشارات الضوئية في الألياف الضوئية.

 

ومع ذلك، عندما ينتقل الضوء في الألياف الضوئية، عندما تنحني الألياف الضوئية، يزداد عدد الانعكاسات ذهابًا وإيابًا، وتزداد زاوية الانعكاس أيضًا. طالما أن الانحناء ليس شديدًا بشكل خاص، فلن يتسرب الضوء من الألياف، لذلك عادة ما يكون لدينا قيود معينة على ثني الألياف. بالإضافة إلى ذلك، نحن نعلم أن الألياف الضوئية العادية تنقسم إلى ألياف ضوئية أحادية النمط ومتعددة الأوضاع. ما هو الفرق في طرق النقل الخاصة بهم، يمكن أن يكون الشكل التالي عرضًا بديهيًا للغاية.

 

فيما يلي إشارة موجزة إلى نوع جديد من الألياف الضوئية الذي أصبح شائعًا في السنوات الأخيرة: الألياف الضوئية المجوفة.
 

على عكس الألياف الضوئية التقليدية، لا تقوم الألياف المجوفة بتوجيه انتقال الضوء عن طريق الانعكاس الكلي، ولكن عن طريق توجيه الضوء عبر المنطقة المجوفة بين وسائط الألياف، التي يشبه مقطعها العرضي قرص العسل.

2023072103

 

يشبه مبدأ نقل الضوء في الألياف المجوفة استخدام مرآة متعددة الطبقات لتحقيق تأثير الانعكاس الكلي من خلال الانعكاس في الطور للعديد من الأسطح العازلة.

 

يوصي بمنتج شبكة النقل: منصة DWDM OTN

2U Chassis 1

إرسال التحقيق