الألياف البصرية وتأثيرها على الإنسان

حول الألياف الضوئية وتأثيرها على الإنسان

• يعتقد البعض أنها ليست خطيرة لأن الألياف الزجاجية لا تحتوي على كهرباء ، بل فوتونات ضوئية ، ومن المؤسف أن تقع حوادث كثيرة بسبب هذه القناعة.
• تتكون الألياف الزجاجية من كابلات رفيعة وشفافة من الزجاج أو البوليمر ، وتتكون الألياف الزجاجية من أسطوانة مميزة على المحور تشكل شعيرات ناعمة من طبقتين.
  • ينتقل الضوء (على شكل موجات أو رشقات نارية ثابتة) بسرعة كبيرة وبخسائر صغيرة جدًا محاطة بطبقة.
  • أو المزيد من المطاط والمواد الأخرى التي تعمل معًا لحماية الألياف الضوئية من الكسر والخدش وما إلى ذلك ، فضلاً عن الحركة والتحرك بسهولة.

شرح تركيب الألياف الضوئية.

• بناءً على عدد الأطوال الموجية في الألياف ، يوجد نوعان أساسيان من الألياف ، يُعرف الأول باسم الألياف أحادية الجانب.
  • تبلغ قدرتها على التحكم في طول موجي واحد (أو تردد) واحد فقط من 8 إلى 10 ميكرومتر.
• والآخر هو اليعسوب متعدد الأطياف مع القدرة على اجتياز أطوال موجية متعددة في وقت واحد.
  • يقع قلب هذا النوع على مسافة من 50 إلى 625 ميكرومتر ، وبالنسبة للقشرة فإن المسافات في المتوسط ​​من 250 إلى 900 ميكرومتر في الارتفاع.

الأطوال الموجية لمصادر الضوء المستخدمة في أنظمة اتصالات الألياف البصرية

يوجد نوعان من مصادر الضوء المستخدمة في أنظمة الاتصالات الضوئية ، كما هو موضح في النموذج 2:

• 1 LED يستخدم بشكل أقل لأنه ضعيف.
• 2 الليزر – الآن هو الخيار المفضل لمزايا الليزر عندما يتعلق الأمر بالاتجاهات العالية والحيادية والنغمية وغيرها.

المصادر الضوئية المستخدمة في أنظمة اتصالات الألياف البصرية

• تتراوح الطاقة الضوئية الشائعة في هذه الأنظمة من 50 نانوثانية إلى 10 ميلي ثانية ، وهي منخفضة بالنسبة للأطوال الموجية المستخدمة في هذه الأنظمة.
• وهي تتراوح بين 800 و 1600 نانومتر (1 نانومتر = 1 مليلتر) من الطيف الكهرومغناطيسي (3) ، وتعرف هذه الأطوال الموجية بالأشعة تحت الحمراء.

الطيف الكهرومغناطيسي

• على الرغم من أننا لا يجب أن ننظر مباشرة إلى هذا الضوء ، إلا أنه قد يتسبب في تلف العين في بعض الأحيان.
• يمكننا إيجاد أطوال موجية تبلغ 633 أو 780 نانومتر ، لكن الأطوال الموجية الأكثر شيوعًا هي الأطوال الموجية الموضحة في الجدول.

الأطوال الموجية شائعة الاستخدام في أنظمة اتصالات الألياف البصرية

• الطول الموجي لمصدر الضوء بالنانومتر هو نوع الألياف البصرية
• 1300/1330/1520/1550/1625 وضع فردي
• 850/1310 المتعدد.

هناك العديد من الأسباب المعقدة لهذه القرارات المحددة ، ولكن السبب الرئيسي هو أن trioptics لها امتصاص منخفض عند هذه الأطوال الموجية ، كما نرى من الرسم البياني ، كما هو موضح في الشكل 4.

الأطوال الموجية شائعة الاستخدام في أنظمة اتصالات الألياف البصرية

خصائص الألياف البصرية

تتعدد مزايا الألياف الزجاجية ، مما أدى إلى تعميم استخدام الألياف الزجاجية ، وحتى استبدال الكابلات والأسلاك النحاسية بالألياف الزجاجية:

1- العزل الكهربائي

• توفر الألياف الضوئية عزلًا كهربائيًا من نقطة الإرسال إلى نقطة الاستقبال ، لأن الطاقة التي تنتقل عبرها هي طاقة ضوئية (فوتونات) وليست طاقة كهربائية (إلكترونات) مما يسهل العمل.
• العمل في مجال تركيب الألياف الضوئية لا يحتاج إلى متخصص ، حيث أنه آمن للاستخدام ويمكن استخدامه في الأماكن العامة.
• وفي الأماكن المعرضة للعوامل الجوية والمطر والثلج ، حيث لا يوجد خطر حدوث شرر عند القطع أو الخدش.

2- العزل الحراري

• يمكن استخدام الألياف الزجاجية لنقل الضوء دون ضرر ولا تزيد من درجة حرارة الغرفة.
• ينتج عن ذلك الحاجة إلى نظام تبريد ، فضلاً عن القدرة على العمل في درجات حرارة عالية ، وهو غير قابل للاشتعال.

3- تقليل الصيانة

• بعد التثبيت الأول ، لن تتطلب أسلاك وكابلات الألياف الضوئية صيانة دورية.
• وهذا يمنحهم ميزة الاستخدام في الأماكن التي يصعب فيها استخدام الكابلات التقليدية ، والسقوف العالية ، وتحت الماء وتحت الأرض.

4- العملية الاقتصادية

• ويمكن للألياف الزجاجية إرسال الضوء من مصدر ضوء واحد إلى العديد من النقاط الأخرى.
• مما يعني أننا نستخدم مصدر ضوء واحد فقط لإضاءة نقاط متعددة ، مما يقلل التكاليف.
• وزيادة الوزن المقترنة بكابلات الألياف الزجاجية حيث يمكن استبدال الكابلات النحاسية هي 945 كجم من الألياف الزجاجية.

الفرق بين الكابلات النحاسية وكابلات الألياف البصرية هو من حيث الحجم.

• هذا يقلل من انتقال الكابلات ، لا سيما في استخدام الألياف الضوئية في الطائرات أو المركبات الفضائية.
• على الرغم من أنه أقل أهمية للتركيبات الأرضية ، إلا أنه مهم لنقل كميات كبيرة من الكابلات ، إذا كنت توفر الوزن.
• هناك تكاليف وفوائد أخرى لعدم تأثر الألياف الزجاجية بالمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، والتي تعارضها بشدة.
• وأن المتسللين غير قادرين على نقل المعلومات المنقولة من خلاله ، وبالتالي سلامة نقل المعلومات.
• أهم مادة هي الألياف الزجاجية ، وهي أرخص من النحاس المستخدم في الأنظمة الكهربائية.

استخدامات الألياف الضوئية

يعتقد معظم الناس أنها تستخدم فقط للاتصالات لأن العديد من شركات الهاتف والتلفزيون تهتم باستبدال الكابلات النحاسية بكابلات الألياف البصرية ، ليس فقط لنقل الصوت والصورة ، ولكن أيضًا لنقلها معًا:

1- الإنارة

• الألياف الزجاجية تجلب الضوء فقط إلى المكان المضاء ، ومصدر الضوء والكهرباء.
• التي ربما تكون على بعد أمتار قليلة من هذا المكان ، حيث على سبيل المثال.
• يمكن أن يكون المنزل أو غرفة الاجتماعات أو البركة أو البئر أو أنظمة الإضاءة الأخرى بمثابة مصابيح أمان لا تسخن الألياف الزجاجية.
• حتى نتمكن من الحصول على ضوء بدون حرارة ، حتى نتمكن من تجنب التلف الناتج عن الحرارة وأحيانًا حرق الخيوط التي تنتجها المصابيح.

2- في الطب

• يمكن أن تنزلق الألياف الزجاجية من خلالها لمعرفة ما لا يمكن تحقيقه بدونها ، وما هو ذو قيمة خاصة في الطب حيث ينظر الأطباء داخل جسم الإنسان بنظارات بصرية.
• كما أنهم يستخدمون أنابيب الضوء المصنوعة من الألياف الزجاجية في العمليات ، كما هو مدرج في النموذج 6.
• ولتركيز الضوء على القدرات الصغيرة التي يصعب الوصول إليها والتي يمكنها نقل الألياف الضوئية وإشعاع الليزر.