مثير للإعجاب

مرسلات الألياف الضوئية

مرسلات الألياف الضوئية

لكي يمكن نقل البيانات عبر كابل الألياف البصرية ، من الضروري أن يكون لديك مصدر ضوء أو جهاز إرسال بصري. يعد جهاز إرسال الألياف البصرية هذا أحد العناصر الرئيسية لأي نظام اتصالات ألياف ضوئية وسيعتمد اختيار النظام الصحيح على التطبيق المعين المتصور.

خيارات مرسل الألياف البصرية

هناك مجموعة متنوعة من الجوانب المختلفة لأي جهاز إرسال من الألياف البصرية. بالنسبة لأي تطبيق ، يجب فحص المواصفات المختلفة للتأكد من أن مرسل الألياف الضوئية المحدد سيلبي المتطلبات.

أحد الجوانب الرئيسية لأي مرسل ألياف بصرية هو مستوى طاقته. من الواضح أن جهاز إرسال الألياف الضوئية يجب أن يتمتع بمستوى عالٍ من خرج الضوء بما يكفي لنقل الضوء على طول كابل الألياف الضوئية إلى الطرف البعيد. يبلغ طول بعض كبلات الألياف الضوئية بضعة أمتار أو عشرات الأمتار ، بينما قد يمتد البعض الآخر لعدة كيلومترات. في حالة الأطوال الطويلة ، تكون قوة مرسل الألياف الضوئية ذات أهمية كبيرة.

نوع الضوء الناتج مهم أيضًا. يمكن تقسيم الضوء إلى فئتين ، وهما الضوء المتماسك وغير المترابط. بشكل أساسي ، يحتوي الضوء المترابط على تردد واحد ، بينما يحتوي الضوء غير المتماسك على مجموعة متنوعة من حزم الضوء تحتوي جميعها على ترددات مختلفة ، أي لا يوجد تردد واحد. في حين أن بعض البواعث قد تبدو وكأنها تصدر لونًا واحدًا ، إلا أنها لا تزال غير متماسكة لأن ناتج الضوء يتركز حول تردد أو طول موجي معين.

يمكن أن يكون التردد أو الطول الموجي للضوء مهمًا أيضًا. غالبًا ما تعمل أنظمة الألياف الضوئية حول طول موجة معين. عادة ما يتم إعطاء الطول الموجي للعملية.

من الضروري أيضًا مراعاة المعدل الذي يمكن به تعديل جهاز الإرسال لأن هذا يؤثر على معدل البيانات للإرسال الكلي. في بعض الحالات ، قد تحتاج أنظمة المعدل المنخفض فقط إلى نقل البيانات بمعدل بضعة ميغابت في الثانية ، بينما تحتاج روابط الاتصالات الرئيسية إلى نقل البيانات بسرعة جيجابت في الثانية.

أنواع مرسلات الألياف البصرية

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة إرسال الألياف البصرية التي يتم استخدامها اليوم. كلاهما يعتمد على تقنية أشباه الموصلات:

  • الثنائيات الباعثة للضوء (LED)
  • ثنائيات الليزر

تتمتع أجهزة الإرسال الضوئية شبه الموصلة بالعديد من المزايا. إنها صغيرة ومريحة وموثوقة. ومع ذلك ، فإن النوعين المختلفين من أجهزة إرسال الألياف الضوئية لهما خصائص مختلفة جدًا ويميلان إلى استخدامهما في تطبيقات مختلفة على نطاق واسع.

مرسلات LED أجهزة إرسال الألياف البصرية هذه رخيصة الثمن ويمكن الاعتماد عليها. ينبعث منها ضوء غير متماسك فقط مع طيف واسع نسبيًا نتيجة لحقيقة أن الضوء يتم إنشاؤه بواسطة طريقة تعرف باسم الانبعاث التلقائي. قد يكون لمصباح LED النموذجي المستخدم في الاتصالات الضوئية ناتج ضوئي في النطاق 30-60 نانومتر. في ضوء ذلك ، ستخضع الإشارة للتشتت اللوني ، وهذا سيحد من المسافات التي يمكن نقل البيانات عبرها

وجد أيضًا أن الضوء المنبعث لمصباح LED ليس اتجاهيًا بشكل خاص وهذا يعني أنه من الممكن فقط إقرانها بألياف متعددة الأوضاع ، وحتى في هذه الحالة تكون الكفاءة الإجمالية منخفضة لأنه لا يمكن ربط كل الضوء بالألياف البصرية كابل.

تتمتع مصابيح LED بمزايا كبيرة مثل أجهزة إرسال الألياف البصرية من حيث التكلفة والعمر والتوافر. يتم إنتاجها على نطاق واسع وتكنولوجيا تصنيعها واضحة ومباشرة ونتيجة لذلك تكون التكاليف منخفضة.

أجهزة إرسال الصمام الثنائي بالليزر تعد أجهزة إرسال الألياف الضوئية هذه أكثر تكلفة وتميل إلى استخدامها لوصلات الاتصالات السلكية واللاسلكية حيث لا تكون حساسية التكلفة كبيرة.

يكون الناتج من الصمام الثنائي الليزري أعلى بشكل عام من الناتج من الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ، على الرغم من زيادة قوة مصابيح LED. غالبًا ما يكون ناتج الضوء من الصمام الثنائي الليزري في حدود 100 ميغاواط. ينشأ توليد الضوء مما يسمى بالانبعاثات المحفزة وهذا يولد ضوءًا متماسكًا. بالإضافة إلى ذلك ، يكون الإخراج أكثر اتجاهيًا من خرج LED وهذا يتيح مستويات أكبر بكثير من كفاءة الاقتران في كابل الألياف الضوئية. يسمح هذا أيضًا باستخدام الألياف أحادية النمط والتي تتيح تحقيق مسافات إرسال أكبر بكثير. ميزة أخرى لاستخدام الليزر هي أن لديهم ناتج ضوئي متماسك وهذا يعني أن الضوء يكون اسميًا على تردد واحد والتشتت النموذجي أقل بكثير.

ميزة أخرى لليزر هي أنه يمكن تعديلها مباشرة بمعدلات بيانات عالية. على الرغم من إمكانية تعديل LEDS مباشرةً ، إلا أن هناك حدًا أقل لمعدل التعديل. من عيوب الليزري ديود الألياف البصرية

ومع ذلك ، فإن أجهزة الإرسال الضوئية ذات الصمام الثنائي الليزري لها بعض العيوب. إنها أغلى بكثير من مصابيح LED. علاوة على ذلك ، فهي حساسة جدًا لدرجة الحرارة وللحصول على الأداء الأمثل الذي يحتاجون إليه ليكونوا في بيئة مستقرة. كما أنها لا تقدم نفس العمر الافتراضي لمصابيح LED ، على الرغم من إجراء الكثير من الأبحاث في تقنية الصمام الثنائي بالليزر ، إلا أن هذه مشكلة أقل بكثير من السابق.

ملخص الألياف البصرية الارسال

في ضوء الخصائص المختلفة التي تمتلكها أجهزة إرسال الألياف الضوئية LEDs وأجهزة إرسال الألياف الضوئية ذات الصمام الثنائي الليزري ، يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة. يلخص الجدول أدناه بعض الخصائص الرئيسية للجهازين.


صفة مميزةيؤدىالليزر
الصمام الثنائي
كلفةمنخفضعالي
معدل البياناتمنخفضعالي
مسافةقصيرةطويل
نوع الأليافالألياف متعددة الأوضاعالألياف ذات الوضع المتعدد والوضع الفردي
أوقات الحياةعاليمنخفض
حساسية درجة الحرارةتحت السن القانونيكبير

تميل مصابيح LED إلى استخدامها للتطبيقات الأكثر حساسية من حيث التكلفة والتطبيقات التي تتطلب معدلات بيانات أقل ومسافات أقصر. شبكات المنطقة المحلية بسرعات تصل إلى 100 ميجابت في الثانية كحد أقصى والمسافات التي تصل إلى كيلومتر واحد أو نحو ذلك تمثل الحدود العليا. تتطلب روابط الألياف البصرية للاتصالات بعيدة المدى مع معدلات بيانات Gbps استخدام أجهزة إرسال الألياف البصرية ذات الصمام الثنائي الليزري الأكثر تكلفة.

موضوعات الاتصال اللاسلكي والسلكي:
أساسيات الاتصالات المتنقلة
العودة إلى الاتصال اللاسلكي والسلكي


شاهد الفيديو: كيفية تركيب الالياف الضوئية fiber optic مودي ارت للديكور (كانون الثاني 2022).