الألياف البصرية مليئة بالمصطلحات ولكن من المهم فهمها. أحد المصطلحات الأكثر إرباكًا للكثيرين هو" ؛ الطول الموجي.&مثل ؛ يبدو علميًا للغاية ، لكنه ببساطة المصطلح المستخدم لتحديد ما نفكر فيه على أنه لون الضوء.
الضوء جزء من" ؛ الطيف الكهرومغناطيسي" ؛ يتضمن أيضًا الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية وأجهزة الميكروويف والراديو والتلفزيون والهواتف المحمولة وجميع الإشارات اللاسلكية الأخرى. إنها ببساطة إشعاع كهرومغناطيسي بأطوال موجية مختلفة. نشير إلى نطاق الأطوال الموجية للإشعاع الكهرومغناطيسي كطيف.
الطول الموجي والتردد مرتبطان ببعضهما البعض ، لذلك يتم تحديد بعض الإشعاع من خلال طول الموجة بينما يشار إلى البعض الآخر من خلال ترددها. بالنسبة للإشعاع ذي الأطوال الموجية الأقصر ، والضوء ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، على سبيل المثال ، فإننا نشير عمومًا إلى الطول الموجي لتحديدها ، بينما نشير إلى الأطوال الموجية الأطول مثل الراديو والتلفزيون والميكروويف بترددها.
الضوء الذي نعرفه أكثر هو بالطبع الضوء الذي يمكننا رؤيته. أعيننا حساسة للضوء الذي يتراوح طوله الموجي في حدود 400 نانومتر (جزء من المليار من المتر) إلى 700 نانومتر ، من الأزرق / البنفسجي إلى الأحمر. إذا كنت تتساءل لماذا هذا هو نطاق الألوان الذي يمكننا رؤيته ، فهو&# 39 ؛ لأنه نفس المنطقة مثل ألمع ناتج للشمس. بعبارة أخرى ، لقد طورنا البصر في النطاق الطيفي لإخراج نجمنا المحلي ، وهي فكرة جيدة حقًا.
بالنسبة للألياف الضوئية ذات الألياف الزجاجية ، نستخدم الضوء في منطقة الأشعة تحت الحمراء التي لها أطوال موجية أطول من الضوء المرئي ، عادةً حوالي 850 و 1300 و 1550 نانومتر. لماذا نستخدم الأشعة تحت الحمراء؟ لأن توهين الألياف يكون أقل بكثير عند تلك الأطوال الموجية. ضعف الألياف الزجاجية ناتج عن عاملين ، الامتصاص والتشتت. يحدث الامتصاص في عدة أطوال موجية محددة تسمى نطاقات الماء بسبب الامتصاص بكميات دقيقة من بخار الماء في الزجاج.
يحدث التشتت بسبب ارتداد الضوء عن الذرات أو الجزيئات في الزجاج. إنها دالة للطول الموجي بقوة ، حيث تكون الأطوال الموجية الأطول ذات تشتت أقل بكثير. هل تساءلت يومًا لماذا السماء زرقاء؟ إنه&لأن ضوء الشمس أكثر تشتتًا في اللون الأزرق.
يتم تحديد الأطوال الموجية لنقل الألياف الضوئية من خلال عاملين: الأطوال الموجية الأطول في الأشعة تحت الحمراء لتقليل فقد الألياف الزجاجية والأطوال الموجية الموجودة بين نطاقات الامتصاص. وبالتالي فإن الأطوال الموجية العادية هي 850 و 1300 و 1550 نانومتر. لحسن الحظ ، نحن قادرون أيضًا على صنع أجهزة إرسال (ليزر أو مصابيح LED) وأجهزة استقبال (أجهزة كشف ضوئية) عند هذه الأطوال الموجية المعينة.
إذا كان توهين الألياف أقل عند الأطوال الموجية الأطول ، فلماذا لا نستخدم&حتى أطوال موجية أطول؟ تنتقل أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء بين الضوء والحرارة ، كما يمكنك رؤية التوهج الأحمر الباهت لعنصر التسخين الكهربائي والشعور بالحرارة. في الأطوال الموجية الأطول ، تصبح درجة الحرارة المحيطة ضوضاء في الخلفية ، وإشارات مزعجة. وهناك نطاقات مائية كبيرة في الأشعة تحت الحمراء.
الألياف الضوئية البلاستيكية (POF) مصنوعة من مواد ذات امتصاص أقل بأطوال موجية أقصر ، لذلك يستخدم الضوء الأحمر عند 650 نانومتر بشكل شائع مع POF ، ولكن عند 850 نانومتر لا يزال التوهين مقبولًا لذا يمكن استخدام مرسلات الألياف الزجاجية ذات الطول الموجي القصير.
غالبًا ما نشير إلى الأطوال الموجية في الألياف الضوئية. يجب أن تكون الأطوال الموجية التي نستخدمها للإرسال هي الأطوال الموجية التي نختبرها بحثًا عن الخسائر في مصانع الكابلات الخاصة بنا. يتم معايرة عدادات الطاقة الخاصة بنا عند تلك الأطوال الموجية حتى نتمكن من اختبار معدات الشبكات التي نقوم بتركيبها.
تعمل الأطوال الموجية الثلاثة الأساسية للألياف الضوئية ، 850 و 1300 و 1550 نانومتر ، على دفع كل ما نصممه أو نختبره. يوفر NIST (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا) معايرة لمقياس الطاقة عند هذه الأطوال الموجية الثلاثة للألياف البصرية. تم تصميم الألياف متعددة الأوضاع للعمل عند 850 و 1300 نانومتر ، بينما تم تحسين الألياف أحادية الوضع لـ 1310 و 1550 نانومتر. الفرق بين 1300 نانومتر و 1310 نانومتر هو ببساطة مسألة تقليد ، تعود إلى الأيام التي كان فيها AT&؛ T يملي معظم مصطلحات الألياف البصرية. تم استخدام الليزر عند 1310 نانومتر ومصابيح LED عند 1300 نانومتر في الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع على التوالي.
