1. الفرق بين أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية أحادية النمط ومتعددة الأنماط
يبلغ قطر لب الألياف متعددة الأنماط 50-62.5 ميكرومتر، بينما يبلغ قطر الغلاف الخارجي 125 ميكرومتر. أما قطر لب الألياف أحادية النمط فيبلغ 8.3 ميكرومتر، وقطر الغلاف الخارجي 125 ميكرومتر. وتتراوح أطوال الموجات العاملة للألياف الضوئية بين 0.85 ميكرومتر للأطوال الموجية القصيرة، و1.31 ميكرومتر و1.55 ميكرومتر للأطوال الموجية الطويلة. ويقل فقد الألياف عمومًا مع زيادة الطول الموجي، حيث يبلغ الفقد 2.5 ديسيبل/كم عند 0.85 ميكرومتر، و0.35 ديسيبل/كم عند 1.31 ميكرومتر، و0.20 ديسيبل/كم عند 1.55 ميكرومتر، وهو أدنى فقد للألياف. أما عند الأطوال الموجية التي تزيد عن 1.65 ميكرومتر، فيميل الفقد إلى الزيادة. بسبب تأثير امتصاص أيونات الهيدروكسيل (OH⁻)، توجد ذروات فقد في نطاقي 0.90-1.30 ميكرومتر و1.34-1.52 ميكرومتر، وهذان النطاقان لا يُستغلان بالكامل. منذ ثمانينيات القرن الماضي، شاع استخدام الألياف أحادية النمط، وكان الطول الموجي الطويل 1.31 ميكرومتر أول ما استُخدم.
الألياف متعددة الأنماط
الألياف متعددة الأنماط: يتميز اللب الزجاجي المركزي بسماكة أكبر (50 أو 62.5 ميكرومتر)، مما يسمح بنقل الضوء في أنماط متعددة. إلا أن تشتت الأنماط فيه كبير، مما يحد من تردد نقل الإشارات الرقمية، ويزداد هذا التأثير مع زيادة المسافة. على سبيل المثال: الألياف ذات سرعة 600 ميجابايت/كيلومتر لا توفر سوى 300 ميجابايت/كيلومتر عند مسافة 2 كيلومتر. لذلك، فإن مسافة نقل البيانات عبر الألياف متعددة الأنماط قصيرة نسبيًا، وتقتصر عادةً على بضعة كيلومترات فقط.
الألياف أحادية الوضع
الألياف أحادية النمط: يتميز قلبها الزجاجي المركزي برقة بالغة (يبلغ قطره عادةً 9 أو 10 ميكرومترات)، ولا ينقل إلا نمطًا ضوئيًا واحدًا. لذا، يكون تشتت الأنماط فيها ضئيلاً للغاية، مما يجعلها مناسبة للاتصالات بعيدة المدى. مع ذلك، يوجد أيضًا تشتت المادة وتشتت الموجه، مما يجعل الألياف أحادية النمط تتطلب نطاقًا طيفيًا ضيقًا واستقرارًا عاليًا لمصدر الضوء. لاحقًا، وُجد أنه عند طول موجي 1.31 ميكرومتر، يكون تشتت المادة وتشتت الموجه في الألياف أحادية النمط موجبًا وسالبًا على التوالي، وبنفس المقدار تمامًا. هذا يعني أن التشتت الكلي للألياف أحادية النمط يساوي صفرًا عند طول موجي 1.31 ميكرومتر. وبناءً على خصائص فقد الألياف، يُعدّ 1.31 ميكرومتر نطاقًا منخفض الفقد للألياف. وبهذا، أصبح نطاق الطول الموجي 1.31 ميكرومتر نافذة عمل مثالية لاتصالات الألياف الضوئية، وهو أيضاً النطاق التشغيلي الرئيسي لأنظمة اتصالات الألياف الضوئية العملية. وقد حددت هيئة تقييس الاتصالات التابعة للاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) المعايير الرئيسية للألياف أحادية النمط التقليدية عند 1.31 ميكرومتر في توصية G652، ولذلك تُعرف هذه الألياف أيضاً باسم ألياف G652.
هل يتم إنتاج تقنيات الألياف أحادية النمط ومتعددة الأنماط في نفس الوقت؟ هل صحيح أن الألياف متعددة الأنماط أكثر تطوراً؟ عموماً، تُستخدم الألياف متعددة الأنماط للمسافات القصيرة، بينما تُستخدم الألياف أحادية النمط للمسافات البعيدة، لأن تكلفة نقل واستقبال البيانات عبر الألياف متعددة الأنماط أقل بكثير من تكلفة الألياف أحادية النمط.
تُستخدم الألياف أحادية النمط لنقل البيانات لمسافات طويلة، بينما تُستخدم الألياف متعددة الأنماط لنقل البيانات داخل المباني. ويمكن استخدام الألياف أحادية النمط فقط لنقل البيانات لمسافات طويلة، ولكن ليس بالضرورة استخدام الألياف متعددة الأنماط لنقل البيانات داخل المباني.
سواء كانت الألياف الضوئية المستخدمة في الخوادم وأجهزة التخزين أحادية النمط أو متعددة الأنماط، فإن معظمها يستخدم الألياف متعددة الأنماط، لأنني أعمل فقط في مجال الألياف الضوئية للاتصالات ولست متأكدًا تمامًا من هذه المسألة.
هل يجب استخدام الألياف الضوئية في أزواج، وهل هناك أي معدات مثل محولات إشارة الألياف أحادية الفتحة أحادية الوضع؟
هل يجب استخدام الألياف الضوئية في أزواج؟ نعم، في الجزء الثاني من السؤال، هل تقصد إرسال واستقبال الضوء عبر ليف ضوئي واحد؟ هذا ممكن. شبكة الألياف الضوئية الأساسية لشركة تشاينا تيليكوم بسرعة 1600 جيجابت في الثانية تعمل بهذه الطريقة.
يُعدّ بُعد الإرسال أهمّ فرق بين أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية أحادية النمط وأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية متعددة الأنماط. فجهاز الإرسال والاستقبال الضوئي متعدد الأنماط يعمل عبر نقاط متعددة ومنافذ متعددة، لذا يكون بُعد الإرسال أقصر نسبيًا، ولكنه أكثر ملاءمة، ولا يتطلب إنشاء شبكة داخلية محلية. أما الألياف الضوئية أحادية النمط، فتُستخدم لنقل البيانات عبر نقطة واحدة، مما يجعلها مناسبة لخطوط النقل الرئيسية لمسافات طويلة، وتُشكّل أساس إنشاء شبكة عابرة للمدن.
2. كيفية التمييز بين أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية أحادية النمط ومتعددة الأنماط
في بعض الأحيان، نحتاج إلى تأكيد نوع جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي، فكيف نحدد ما إذا كان جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي أحادي الوضع أو متعدد الأوضاع؟
١. ميّز رأس جهاز الإرسال والاستقبال الضوئي عن الرأس المكشوف، وانزع غطاء الغبار عنه، وانظر إلى لون مكونات الواجهة داخله. الجانب الداخلي لواجهات الإرسال والاستقبال أحادية النمط مطليٌّ بطبقة من السيراميك الأبيض، بينما واجهة الإرسال والاستقبال متعددة الأنماط بنية اللون.
2. التمييز عن النموذج: بشكل عام، انظر ما إذا كان هناك S و M في النموذج، S تعني الوضع الفردي، M تعني الوضع المتعدد.
3. إذا تم تركيبه واستخدامه، يمكنك رؤية لون وصلة الألياف، البرتقالي للألياف متعددة الأنماط، والأصفر للألياف أحادية النمط.
تاريخ النشر: 1 سبتمبر 2022