منتديات قبائل شمران الرسمية


الهواتف والإتصالات برامج ,ثيمات إسلاميه,ألعاب,آخر الأجهزه,مقاطع بلوتوث مباحه وغيرها..

إضافة رد

 
أدوات الموضوع إبحث في الموضوع انواع عرض الموضوع

قديم 11-06-2009, 08:21 PM   #1
إداري سابق
 
الصورة الرمزية ابو حفص
 

ابو حفص is on a distinguished road
افتراضي كيف تعمل الألياف البصرية ؟؟؟

بسم الله الرحمن الرحيم





السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


كيف تعمل الألياف الضوئية


كيف تعمل الألياف البصرية


FiberOptics


نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة










كلما تحدث الناس عن أنظمة التلفون أو التلفزيون التي تعمل بالكوابل الأرضية أو شبكات الانترنت اقترن الحديث دوما بذكر الألياف الضوئية fiber optics فما هي الألياف الضوئية؟


الألياف الضوئية هي عبارة عن شعيرات طويلة من زجاج على درجة عالية من النقاء يصل رفعها إلى حد أن تماثل شعرة رأس الانسان. تصطف هذه الشعيرات معا في حزمة تسمى الحبل الضوئي(optical cable). إذا نظرت عن قرب لأحد هذه الألياف الضوئية ستجد انه يتكون من:

القالبCore وهو قلب من الزجاج الفائق النقاء يمثل المسار الذي ينتقل من خلاله الضوء.
القشرة الزجاجية cladding و هو المادة الخارجيةالتي تحيط بالقلب الزجاجي و هي مصنوعة من زجاج يختلف معامل انكساره عن معامل انكسارالزجاج الذي يصنع منه القلب ويعكس الضوء باستمرار ليظل في داخل القالب الزجاجي
الغلاف الواقيBuffer coating و هو غلافبلاستيكي يحمي القلب من الضرر

مئات أو ربما الآلاف من هذه الألياف الضوئية تصطف معا في حزمة لتكون الحبل الضوئي الذي يحمى بغطاء خارجي يسمى جاكيت.





نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة






أنواع الآلياف الضوئية
الألياف الضوئية يمكن أن تقسم بصفة عامة إلى نوعين أساسيين:
الآلياف الضوئية ذات النمط الاحادي single mode fiber تنتقل من خلالها إشارة ضوئية واحدة فقط في كل ليفة ضوئية من ألياف الحزمة و هي تستخدم في شبكات التلفون و كوابل التلفزيون. هذا النوع من الألياف يتميز بصغر نصف قطر القلب الزجاجي حيث يصل إلى حوالي micron 9 و تمر من خلاله أشعة الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي 1.3-1.55 nm.

الآلياف الضوئية ذات النمط المتعدد multi -mode fibers و بها يتم نقل العديد من الإشارات الضوئية من خلال الليفة الضوئية الواحدة مما يجعل استخدامها أفضل لشبكات الحاسوب. هذا النوع من الألياف يكون نصف قطره اكبر حيث يصل إلى 62.5micron و تنتقل من خلاله الأشعة تحت الحمراء.

كيف تعمل الألياف الضوئية و كيف تنقل الضوء خلالها؟
افترض انك تريد أن توصل ومضة ضوئية خلال مسار طويل مستقيم كل ما عليك هو أن توجه الضوء خلال هذا المسار ولان الضوء ينتقل في خطوط مستقيمة فانه سيصل للطرف الآخر بلا مشاكل. لكن ماذا لو كان المسار به انحناء؟ بسهولة يمكن أن تتغلب على ذلك بوضع مرآة عند الانحناء لتعكس الضوء إلى داخل المسار مرة أخرى. و بنفس الطريقة تحل المشكلة لو كان المسار كثير الانحناءات حيث تصف مرايا على طول المسار لتعكس الضوء باستمرار من جانب الأخر ليبقى في مساره. هذه بالضبط هي فكرة عمل الألياف الضوئية. حيث ينتقل الضوء بواسطة الانعكاس المستمر عن الجدار المحاذي للقالب الزجاجي (cladding) انعكاسا داخليا كليا. و لان هذا الجدار لا يمتص أي من الضوء الساقط عليه فان الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر مسافات طويلة. و لكن يحدث أحيانا أن يفقد جزء من الضوء حيث تمتصه الشوائب الموجودة في القلب الزجاجي.
لكي تحدث الانعكاسات المستمرة على جدار الغلاف الواقي داخل الآلياف الضوئية فإن هذا يعتمد على ظاهرة فيزيائية تسمى ظاهرة الإنعكاس الداخلي الكلي total internal reflection فما هي هذه الظاهرة وكيف تعمل؟

الأساس الفيزيائي لنقل الضوء خلال الآلياف البصرية
ظاهرة الإنعكاس الداخلي الكلي total internal reflection هي الأساس الفيزيائي لتكنولوجيا نقل الضوء عبر الآلياف الزحاجية حيث ان أننا ذكرنا سابقا أن كلا من القالب الزجاجي والقشرة الزجاجية من الزجاج ولكن معامل انكسارهما مختلف. فلماذا كان معامل الانكسار مختلف ولماذا وجدت طبقتين من الزجاج؟
تخيل لو اننا قمنا بالتجربة الموضحة في الشكل التالي والتي تمثل شعاع من الليزر في حوض من الماء وتشكل حافة الماء حاجز بين وسطين هما الماء الذي معامل انكساره اكبر من وسط الهواء، فعندما يسقط شعاع الليزر عموديا على الحاجز فإنه ينفذ بالكامل، اما اذا زادت الزاوية تدريجياً كما في الشكل التالي:



نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة




نلاحظ أن جزء من الشعاع ينفذ والجزء الأخر ينعكس داخل الماء وكلما زادت زاوية السقوط كلما قلت شدة الشعاع النافذ وازدادت شدة الشعاع المنعكس، وعند زاوية (تقريباً 48.6 درجة) تسمى الزاوية الحرجة يخرج الشعاع موازياً لسطح الماء واذا زادت زاوية السقوط قليلاً عن الزاوية الحرجة فإن الشعاع ينعكس بالكامل ولا ينفذ منه شيئاً وهذه الحالة تسمى الإنعكاس الكلي الداخلي total internal reflection.
تحدث ظاهرة الانعكاس الكلي الداخلي اذا تحقق الشرطين التاليين:
(1) ان ينتقل الضوء من وسط ذو كثافة ضوئية أعلى (معامل انكساره كبير) إلى وسط أقل كثافة ضوئية (معامل انكساره اقل).
(2) ان تكون زاوية السقوط اكبر من الزاوية الحرجة.




كتطبيق على ظاهرة الانعكاس الكلي الداخلي قم بتسليط شعاع ليزر على ماء مندفع من فتحة صغيرة كما في الشكل، وستجد ان مسار الليزر ينحرف مع انسياب الماء، والسبب في ذلك ان الليزر ينعكس على السطح الداخل للماء حيث يفصل هذا السطح بين وسطين مختلفين في معامل الانكسار.




نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة






نفس الظاهرة تحدث في الليزر عبر الالياف الضوئية حيث أن الضوء بمجرد عبوره إلى داخل القالب الزجاجي core سينعكس على السطح الداخلي للقشرة الزجاجية لان معامل انكسارها اكبر من القالب ويستمر الليزر بالانعكاس على جانبي القالب بغض النظر اذا كانت الالياف الضوئية مستقيمة أو منحنية.




نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة




مكونات نظام الآلياف البصرية
يتكون نظام الألياف الضوئية من ثلاث أجزاء أساسية هي:

المرسل transmitter
و هو الذي ينتج و يشفر الإشارة الضوئية حيث يكون الجزء الأساسي به هو المصدر الضوئي الذي قد يكون ليزر أو الدايود الضوئي، فإذا أردنا مثلا نقل إشارة تلفزيونية أو أي معلومة فانه من الضروري تحوير الشارة الضوئية طبقا للمعلومة المراد نقلها. تحوير الإشارة الضوئية قد يتم بتغيير شدتها ارتفاعا و انخفاضا analogue modulation أو إشعالها و إطفائها في تتابع و هو ما يعرف بـ digital modulation

الآلياف البصرية fiber-optic
و هو الذي يقوم بتوصيل الإشارة الضوئية عبر المسافات و هو الجزء الذي تم شرحه مسبقاً.

المستقبل receiver
يستقبل الإشارة الضوئية و يفك شفرتها ليحولها إلى إشارة كهربية ترسل إلى المستخدم الذي قد يكون التلفزيون أو التلفون

مميزات الألياف الضوئية
لقد أحدثت الألياف الضوئية ثورة في عالم الاتصالات لتميزها على أسلاك التوصيل العادية فهي:
أكثر قدرة على حمل المعلومات لأن الألياف الضوئية ارفع من الأسلاك العادية فانه يمكن وضع عدد كبير منها داخل الحزمة الواحدة مما يزيد عدد خطوط الهاتف أو عدد قنوات البث التلفزيوني في حبل واحد. يكفي أن تعرف إن عرض النطاق للألياف الضوئية يصل إلى 50THz في حين إن اكبر عرض نطاق يحتاجه البث التلفزيوني لا يتجاوز 6MHz.
اقل حجما حيث أن نصف قطرها أقل من نصف قطر الأسلاك النحاسية التقليدية، فمثلا يمكن استبدال سلك نحاسي قطره 7.62سم بآخر من الألياف الضوئية قطره لا يتجاوز 0.635سم و هذا يمثل أهمية خاصة عند مد الأسلاك تحت الأرض.
اخف وزنا فيمكن استبدال أسلاك نحاسية وزنها 94.5كجم بأخرى من الألياف الضوئية تزن فقط 3.6كجم.
فقد اقل للإشارات المرسلة في الآلياف الضوئية منه في الأسلاك النحاسية.
عدم إمكانية تداخل الإشارات المرسلة من خلال الألياف المتجاورة في الحبل الواحد مما يضمن وضوح الإشارة المرسلة سواء أكانت محادثة تلفونية أو بث تلفزيوني. كما إنها لا تتعرض للتداخلات الكهرومغناطيسية مما يجعل الإشارة تنتقل بسرية تامة مما له أهمية خاصة في الأغراض العسكرية.
غير قابلة للاشتعال مما يقلل من خطر الحرائق.
تحتاج إلى طاقة اقل في المولدات لان الفقد خلال عملية التوصيل قليل.

بسبب هذه المميزات فان الألياف الضوئية دخلت في الكثير من الصناعات و خصوصا الاتصالات و شبكات الكمبيوتر. كما تستخدم في التصوير الطبي بأنواعه و في كمجسات عالية الجودة للتغير في درجة الحرارة والضغط بما له من تطبيقات في التنقيب في باطن الأرض.
جلبه

ابو حفص

أن كان يستحق التثبيت لكم ذال








ابو حفص غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 11-06-2009, 08:51 PM   #2
مشرف سابق
 

حكيم البادية is on a distinguished road
افتراضي رد: كيف تعمل الألياف البصرية ؟؟؟

مشكور موضوع رائع وأتمنى لك التوفيق



حكيم البادية غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 11-17-2009, 09:08 PM   #3
إداري سابق
 
الصورة الرمزية ابو حفص
 

ابو حفص is on a distinguished road
افتراضي رد: كيف تعمل الألياف البصرية ؟؟؟

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة صعـ المنال ـب مشاهدة المشاركة
مشكور موضوع رائع وأتمنى لك التوفيق
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هلاوغلا ويا مرحبا
نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

سعيد في تواجدك
.
نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
تسلم ألأيادي
تقبل صافي الود
اخيك
ابو حفص




ابو حفص غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 11-22-2009, 01:56 AM   #4
 

الصريح is on a distinguished road
افتراضي رد: كيف تعمل الألياف البصرية ؟؟؟

مشكور اخي ابو حفص
ونتمنى تتواجد هذه الالياف في البشاير قريبا



الصريح غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس
قديم 02-08-2010, 02:34 PM   #5
إداري سابق
 
الصورة الرمزية ابو حفص
 

ابو حفص is on a distinguished road
افتراضي رد: كيف تعمل الألياف البصرية ؟؟؟

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة الصريح مشاهدة المشاركة
مشكور اخي ابو حفص
ونتمنى تتواجد هذه الالياف في البشاير قريبا
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هلاوغلا ويا مرحبا
الصريح

سعيد في مرورك العذب
تسلم ألأيادي
تقبل صافي الود
اخيك
ابو حفص



ابو حفص غير متواجد حالياً   رد مع اقتباس

إضافة رد

مواقع النشر



أدوات الموضوع إبحث في الموضوع
إبحث في الموضوع:

البحث المتقدم
انواع عرض الموضوع

ضوابط المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى الردود آخر مشاركة
الخدع البصرية ابوحوالة الشمراني ديوان الشاعر محمد بن أحمد الحوالي الشمراني 4 04-07-2014 05:45 AM
الألياف تجنبك عسر الهضم أميرة الورد الطب والحياة 0 06-15-2013 10:30 PM
إبداع الإضاءة الألياف الضوئية":..:" الناقد الجنوبي الديكور والأثاث 4 02-04-2013 06:27 PM
تعلم كيف تعمل فورمات الوندوز اكس بي لاتحاول الكمبيوتر والأنترنت 5 11-01-2008 08:58 PM
اسرار الطاقة البشرية د. ماجد ال غريب المنتدى العام 6 08-08-2008 01:24 PM

Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2024, vBulletin Solutions, Inc. Trans by
جميع الحقوق محفوظة لـ منتديات شمران الرسمية