تصنيف وإدخال الألياف الضوئية

الألياف الضوئية هي نوع من أجهزة الدليل الموجي الضوئية الرفيعة المستخدمة لنقل الإشارات الضوئية، والتي تستخدم على نطاق واسع في مجالات الاتصالات والمجالات الطبية والاستشعارية والصناعية. وفقًا للخصائص والاستخدامات الفيزيائية المختلفة، يمكن تقسيم الألياف الضوئية إلى أنواع عديدة ومختلفة. أدناه سوف نقدم عدة أنواع شائعة من الألياف.

الأول هو الألياف أحادية الوضع (SMF). تتميز الألياف أحادية النمط بقطر أساسي صغير، عادةً 9 أو 10 ميكرون. نظرًا للقطر الأساسي الصغير، لا يمكن للضوء أن ينتشر إلا في مسار واحد (أي وضع واحد) أثناء النقل، مما يجعل الألياف أحادية الوضع ذات توهين وتشتت منخفض للإشارة، ومناسبة للإرسال لمسافات طويلة وعالية السرعة. تُستخدم الألياف أحادية الوضع بشكل أساسي في مجالات الاتصالات البصرية، مثل النقل لمسافات طويلة وشبكات المناطق الحضرية وشبكات مراكز البيانات.

والثاني هو الألياف متعددة الأوضاع (MMF). تتميز الألياف متعددة الأوضاع بقطر أساسي أكبر، عادةً 50 أو 62.5 ميكرون. نظرًا للقطر الأساسي الكبير، يمكن للألياف متعددة الأوضاع أن تدعم نقل أوضاع متعددة، مما يؤدي إلى تشتت الإشارة وتوهينها أثناء عملية الانتشار. بالمقارنة مع الألياف أحادية الوضع، فإن الألياف متعددة الأوضاع لها مسافة إرسال أقصر وتستخدم بشكل شائع في تطبيقات الاتصالات صغيرة المدى مثل شبكات المنطقة المحلية (Lans)، والاتصالات قصيرة المدى، ومراكز البيانات.

بالإضافة إلى أنواع الألياف الأساسية المذكورة أعلاه، هناك أنواع ألياف خاصة أخرى.

الألياف ثنائية الانكسار (PMF) هي نوع خاص من الألياف التي يمكنها الحفاظ على استقطاب الضوء. نظرًا لأنه في بعض التطبيقات، تكون حالة استقطاب الضوء أمرًا بالغ الأهمية لأداء الإرسال، وتُستخدم الألياف ثنائية الانكسار على نطاق واسع في جيروسكوبات الألياف الضوئية، وأشعة الليزر، وغيرها من الأجهزة التي تحتاج إلى الحفاظ على خصائص الاستقطاب.

الألياف المقرنة (CF) عبارة عن جهاز ألياف بصرية يقسم إشارة الإدخال الضوئية إلى قنوات إخراج متعددة. عادةً ما تعتمد قارنات التوصيل ذات الشعاع المنفصل البنية Y أو النجمية، وتستخدم على نطاق واسع في شبكة ألياف الاتصالات الضوئية، والاستشعار الموزع، وقياس الألياف، والبصريات الحيوية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك أنواع خاصة من الألياف الضوئية، مثل شبكة الألياف الضوئية (FBG)، ومستشعر الألياف الضوئية (FOS)، ومضخم الألياف، والليزر. تتمتع أنواع الألياف الخاصة هذه بقيمة تطبيقية مهمة في مجال الاتصالات البصرية واستشعار الألياف الضوئية والأجهزة البصرية.

أخيرًا، تجدر الإشارة إلى أن الأنواع المختلفة من الألياف الضوئية تختلف من حيث التصنيع والخصائص، لذلك عند اختيار الألياف الضوئية وتطبيقها، من الضروري اتخاذ الاختيارات المناسبة وفقًا للاحتياجات المحددة وسيناريوهات التطبيق.