الألياف الضوئية عبارة عن ألياف شفافة مرنة مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك المبثوق ، وهي أكثر سمكًا قليلاً من شعر الإنسان.الألياف الضوئية هي الطريقة الأكثر استخدامًا لنقل الضوء من كلا الطرفين ، وتستخدم على نطاق واسع في اتصالات الألياف الضوئية.تتميز الألياف الضوئية بمسافة إرسال أطول وعرض نطاق أعلى من الكبل السلكي.تتكون الألياف الضوئية عادةً من نواة شفافة ذات معامل انكسار منخفض ومن مادة تغليف شفافة.تعمل الألياف الضوئية كموصل للموجة الضوئية ، مما يؤدي إلى انعكاس كامل للضوء في قلب الألياف.
بشكل عام ، هناك نوعان من الألياف الضوئية: تلك التي تدعم مسارات انتشار متعددة أو أوضاع عرضية تسمى الألياف متعددة الأوضاع (MMF) ، وتلك التي تدعم وضعًا واحدًا تسمى ألياف أحادية النمط (SMF).لكن ما الفرق بينهما؟ستساعدك قراءة هذه المقالة في الحصول على الجواب.
1. ما هي الألياف أحادية الوضع؟
في اتصالات الألياف الضوئية ، تعتبر الألياف أحادية الوضع (SMF) أليافًا ضوئية تنقل الإشارات الضوئية مباشرة في وضع جانبي.تعمل الألياف أحادية الوضع بمعدل بيانات 100M / s أو 1 G / s ، ويمكن أن تصل مسافة النقل إلى 5 كيلومترات على الأقل.عادة ، يتم استخدام الألياف أحادية الوضع لنقل الإشارات عن بُعد.
2. ما هي الألياف متعددة الأوضاع؟
تُستخدم الألياف متعددة الأوضاع (MMF) بشكل أساسي في اتصالات الألياف قصيرة المسافة ، كما هو الحال في المباني أو الحرم الجامعي.سرعة النقل النموذجية هي 100 م / ث ، يمكن أن تصل مسافة النقل إلى 2 كم (100BASE-FX) ، 1 ج / ث يمكن أن تصل إلى 1000 م ، 10 ج / ث يمكن أن تصل إلى 550 م.هناك نوعان من معامل الانكسار: مؤشر متدرج ومؤشر الخطوة.
3. ما هو الفرق بين الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع؟
1. قطر الأساسية
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الألياف متعددة الأوضاع والألياف أحادية الوضع في أن الأول له قطر أكبر ، وعادة ما يكون قطره الأساسي 50 أو 62.5 ميكرومتر ، بينما يبلغ قطر الألياف أحادية الوضع النموذجي 8 و 10 ميكرومتر ، حزمة كلاهما أقطار الطبقة كلها 125 ميكرون.
2. مصدر الضوء
عادة ما يتم استخدام الليزر و LED كمصادر للضوء.تعد مصادر ضوء الليزر أغلى بكثير من مصادر ضوء LED لأن الضوء الذي ينتجها يمكن التحكم فيه بدقة وله طاقة عالية.يكون الضوء الناتج عن مصادر ضوء LED أكثر تشتتًا (العديد من أنماط الضوء) ، وتستخدم مصادر الضوء هذه في الغالب في وصلات الألياف متعددة الأوضاع.في الوقت نفسه ، عادةً ما يتم استخدام مصدر ضوء الليزر (الذي ينتج ضوءًا قريبًا من وضع واحد) للقافزات الليفية أحادية الوضع.
3. عرض النطاق الترددي
نظرًا لأن الألياف متعددة الأوضاع لها حجم أساسي أكبر من الألياف أحادية الوضع ، فهي تدعم أوضاع نقل متعددة.بالإضافة إلى ذلك ، مثل الألياف متعددة الوسائط ، تُظهر الألياف أحادية النمط أيضًا تشتتًا شكليًا ناتجًا عن أنماط مكانية متعددة ، لكن التشتت المعياري للألياف أحادية النمط أقل من الألياف متعددة الوسائط.لهذه الأسباب ، تتمتع الألياف أحادية الوضع بنطاق ترددي أعلى من الألياف متعددة الأوضاع.
4. غمد اللون
يُستخدم لون الغلاف أحيانًا لتمييز وصلات العبور الليفية متعددة الأوضاع عن وصلات العبور الليفية متعددة الأوضاع.وفقًا للتعريف القياسي TIA-598C ، بالنسبة للتطبيقات غير العسكرية ، تستخدم الألياف الضوئية أحادية الوضع سترة خارجية صفراء ، وتستخدم الألياف الضوئية متعددة الأوضاع سترة خارجية برتقالية أو خضراء مائية.وفقًا لأنواع مختلفة ، تستخدم بعض الشركات المصنعة اللون الأرجواني لتمييز ألياف OM4 عالية الأداء عن الأنواع الأخرى من الألياف.
5. تشتت مشروط
تُستخدم مصادر ضوء LED أحيانًا في الألياف متعددة الأوضاع لإنشاء سلسلة من الأطوال الموجية التي تنتشر بسرعات مختلفة.سيؤدي ذلك إلى تشتت متعدد الوسائط ، مما يحد من مسافة النقل الفعالة للقافزات الليفية متعددة الأوضاع.في المقابل ، ينتج الليزر المستخدم لقيادة ألياف أحادية النمط طولًا موجيًا واحدًا من الضوء.لذلك ، فإن تشتتها النموذجي أصغر بكثير من الألياف متعددة الأوضاع.نظرًا للتشتت النمطي ، تتمتع الألياف متعددة الأوضاع بمعدل تمدد نبضي أعلى من الألياف أحادية النمط ، مما يحد من قدرة نقل المعلومات للألياف متعددة الأوضاع.
6. السعر
لأن الألياف متعددة الأوضاع يمكن أن تدعم أوضاعًا بصرية متعددة ، فإن سعرها أعلى من الألياف أحادية الوضع.ولكن فيما يتعلق بالمعدات ، نظرًا لأن الألياف أحادية الوضع تستخدم عادةً ثنائيات ليزر الحالة الصلبة ، فإن معدات الألياف أحادية الوضع تكون أكثر تكلفة من معدات الألياف متعددة الأوضاع.لذلك ، فإن تكلفة استخدام الألياف متعددة الأوضاع أقل بكثير من تكلفة استخدام الألياف أحادية الوضع.
4. أي نوع من الألياف يجب أن يتم اختياره؟
ضع في اعتبارك مسافة الإرسال المغطاة والميزانية الإجمالية.إذا كانت المسافة أقل من بضعة أميال ، فستعمل الألياف متعددة الأوضاع بشكل جيد ، وستتراوح تكلفة نظام النقل (المرسل والمستقبل) من 3300 يوان إلى 5300 يوان.إذا تجاوزت المسافة المغطاة 6-10 كيلومترات ، فيجب اختيار الألياف أحادية الوضع ، ولكن نظرًا للتكلفة المتزايدة لثنائيات الليزر ، ستتجاوز تكلفة نظام النقل عادةً 6700 يوان.