أخبار

مبادئ التصميم المتقدمة لمخففات الألياف الضوئية

3 سبتمبر 2024

متعلق to في الاتصالات الضوئية، يُعد التحكم في الطاقة آلية حيوية لضمان استقرار الإشارات وكفاءتها في نطاقها المستهدف. ومع تزايد الطلب على سرعة وسعة شبكات الاتصالات، تبرز الحاجة الماسة إلى إدارة قوة الإشارات الضوئية المنقولة عبر الألياف الضوئية بكفاءة. وقد أدى ذلك إلى ابتكار... مخففات الألياف البصرية تُعدّ هذه المواد ضرورية للاستخدام في الألياف الضوئية، ولها دور بالغ الأهمية في تخفيف قوة الإشارات الضوئية ومنعها من الارتفاع بشكل كبير، مما قد يُلحق الضرر بأجهزة الاستقبال أو حتى يُشوّه أنماط الإشارة.

الصورة1
الصورة 2

يمكن تعريف توهين الألياف، وهو مبدأ أساسي في وصلة الألياف الضوئية، بأنه الفقد الذي يحدث في قدرة الإشارة التي تكون على شكل ضوء أثناء مرورها عبر الألياف الضوئية. كابل الألياف الضوئيةقد يحدث هذا التوهين لأسبابٍ عديدة، منها التشتت والامتصاص وفقدان الانحناء. ورغم أن توهين الإشارة أمرٌ طبيعي، إلا أنه يجب ألا يصل إلى مستوياتٍ مفرطة، إذ يُؤثر ذلك سلبًا على كفاءة أنظمة الاتصالات الضوئية. ولحل هذه المشكلة، تُستخدم مُخففات الإشارة عمليًا لتقليل شدة الإشارة إلى مستوى يُحقق الاستخدام الأمثل ويُقلل من تأثيرها على عمر الشبكة.

في نظام الاتصالات البصريةيجب أن تكون الإشارة بمستوى طاقة معين يحتاجه جهاز الاستقبال لمعالجتها. فإذا كانت الإشارة ذات طاقة عالية، فإنها تُحمّل جهاز الاستقبال فوق طاقته، مما قد يؤدي إلى حدوث أخطاء، أما إذا كانت الإشارة ذات طاقة منخفضة، فقد لا يتمكن جهاز الاستقبال من اكتشافها بشكل صحيح.مخففات الألياف الضوئيةتلعب دورًا محوريًا في الحفاظ على هذا التوازن، خاصة عندما تكون المسافات قصيرة مما يؤدي إلى مستويات طاقة عالية يمكن أن تكون بمثابة ضوضاء على الطرف المستقبل.

توجد فئتان من مخففات الألياف الضوئية، تتميز كل منهما بتصميمها ووظيفتها: مخففات ثابتة ومخففات متغيرة. تتوفر مخففات الألياف الضوئية بتصاميم وأنواع مختلفة، وكل منها مناسب لاستخدام أو حاجة محددة. تُعد المخففات الثابتة مخففات عامة، بينما تُعد المخففات المتغيرة مخففات متخصصة.

الصورة3
الصورة4

المخففات الثابتة: هي مخففات توفر مقدارًا قياسيًا من التوهين، وتُستخدم عادةً في الحالات التي تتطلب مستوى ثابتًا من التوهين. تُصنع المخففات الثابتة عادةً لمستويات توهين محددة، تتراوح بين بضعة ديسيبلات وعشرات الديسيبلات. تتمثل الميزة الرئيسية لهذا النوع من الألياف في سهولة استخدامها وتركيبها في مختلف أنظمة الاتصالات الضوئية القياسية.

المخففات المتغيرة: من ناحية أخرى، تتيح المخففات المتغيرة حرية تغيير مقدار التخفيف المستخدم نظرًا لطبيعتها المتغيرة في تصميمها. يمكن ضبط هذه الخاصية يدويًا بالكامل أو باستخدام أدوات تحكم إلكترونية. تُستخدم المخففات المتغيرة في بيئات ذات قوة إشارة متغيرة، حيث قد تصل الإشارات بقوى مختلفة في أوقات مختلفة، وبالتالي قد يلزم تعديل قوتها من حين لآخر. وتُستخدم هذه المخففات في معظم الاختبارات والقياسات التي تختلف فيها الإشارات وتتباين.

مخفف الألياف الضوئيةفي هذا السياق، يُقصد بـ "الإضاءة" ملحقًا مصممًا لغرض محدد، وهو تخفيف شدة الضوء إلى درجة معينة. بعبارة أخرى، يمكن تحقيق ذلك من خلال عمليات مثل الامتصاص، والحيود، والانعكاس. ولكل منها مزاياها، ويتم اختيارها بناءً على متطلبات التطبيق.

الصورة5
الصورة6

المخففات الامتصاصية: تتضمن هذه المخففات عناصر تعمل على امتصاص جزء من الإشارة الضوئية، مما يقلل من قوتها. ومن أهم الاعتبارات التصميمية عند تطوير المخففات القائمة على آلية التشغيل الامتصاصية، اختيار المادة والبنية بحيث توفر تخفيفًا ثابتًا تقريبًا عبر نطاق الطول الموجي المطلوب دون إحداث خسائر إضافية.

مخففات التشتت: تعمل مخففات تشتت الضوء على مبدأ إحداث خسائر متعمدة على شكل تشوهات مكانية في الألياف، بحيث يصطدم جزء من الضوء الساقط بجدار اللب ويتشتت خارج الألياف. ونتيجة لذلك، يؤدي تأثير التشتت هذا إلى إضعاف الإشارة دون التأثير على قدرة الألياف الأصلية. يجب أن يضمن التصميم توزيع أنماط PUF المتوقعة لتحقيق مستويات التوهين المطلوبة.

المخففات العاكسة: تعمل المخففات العاكسة وفق مبدأ التغذية الراجعة، حيث ينعكس جزء من الإشارة الضوئية عائدًا إلى المصدر، مما يقلل من نفاذية الإشارة في الاتجاه الأمامي. قد تتضمن هذه المخففات مكونات عاكسة مثل المرايا داخل المسار البصري أو وضع المرايا على طول المسار. يجب تصميم النظام بطريقة تتداخل فيها الانعكاسات مع النظام بشكل يؤثر على جودة الإشارة.

مخفف الألياف الضوئيةتُعدّ مُخفِّفات الإشارة من أهمّ مُكوّنات أنظمة الاتصالات الضوئية الحديثة، ويتعيّن على المُصمّمين اختيارها بعناية. فمن خلال تنظيم قوة الإشارات، تضمن هذه الأجهزة تدفق البيانات بشكل آمن وفعّال داخل الشبكة. ويُعرف توهين الألياف الضوئية، في حالة التشتت، بأنه ضعف الإشارة الذي يحدث على مسافة مُحدّدة نتيجةً لانعكاس الإشارة والتداخل والتبديد. ولمعالجة هذه المشكلة، توجد أنواع مُختلفة من مُخفِّفات الإشارة التي قد يحتاج المهندسون إلى معرفتها واستخدامها. ومع تطوّر تكنولوجيا الاتصالات الضوئية، لا يُمكن إغفال فعالية مُخفِّفات الإشارة في الألياف الضوئية، إذ ستظلّ الأجهزة المُستخدمة في تصميمها وتركيبها ذات أهمية بالغة في ربط هذه المنصات المُتطوّرة.

فيسبوك

موقع YouTube

موقع YouTube

انستغرام

انستغرام

ينكدين

ينكدين

تيك توك

تيك توك

تيك توك

واتس اب

+8618926041961

بريد إلكتروني

sales@oyii.net