الضوء الذي نعرفه جيدًا هو بالطبع الضوء الذي يمكننا رؤيته بالعين المجردة. أعيننا حساسة للغاية للضوء الأرجواني بطول موجي 400 نانومتر والضوء الأحمر بطول موجي 700 نانومتر. ولكن بالنسبة للألياف الضوئية التي تحمل أليافًا زجاجية، فإننا نستخدم الضوء في منطقة الأشعة تحت الحمراء. تتمتع هذه الأضواء بأطوال موجية أطول، وتسبب ضررًا أقل للألياف الضوئية، وهي غير مرئية للعين المجردة. ستقدم لك هذه المقالة وصفًا تفصيليًا لطول موجة الألياف الضوئية ولماذا يجب عليك اختيار هذه الأطوال الموجية.
تعريف الطول الموجي
في الواقع، يتم تعريف الضوء بطوله الموجي. الطول الموجي هو رقم يمثل طيف الضوء. التردد، أو اللون، لكل ضوء له طول موجي مرتبط به. الطول الموجي والتردد مرتبطان. بشكل عام، يتم تحديد الإشعاع الموجي القصير بطوله الموجي، بينما يتم تحديد الإشعاع الموجي الطويل بتردده.
الأطوال الموجية الشائعة في الألياف البصرية
يبلغ الطول الموجي النموذجي عمومًا من 800 إلى 1600 نانومتر، ولكن حتى الآن، فإن الأطوال الموجية الأكثر استخدامًا في الألياف الضوئية هي 850 نانومتر و1300 نانومتر و1550 نانومتر. والألياف متعددة الأوضاع مناسبة للأطوال الموجية 850 نانومتر و1300 نانومتر، بينما تُستخدم الألياف أحادية الوضع بشكل أفضل للأطوال الموجية 1310 نانومتر و1550 نانومتر. والفرق بين الطول الموجي 1300 نانومتر و1310 نانومتر هو فقط في الاسم المعتاد. كما تُستخدم الليزر والثنائيات الباعثة للضوء لانتشار الضوء في الألياف الضوئية. والليزر أطول من الأجهزة أحادية الوضع ذات الأطوال الموجية 1310 نانومتر أو 1550 نانومتر، بينما تُستخدم الثنائيات الباعثة للضوء للأجهزة متعددة الأوضاع ذات الأطوال الموجية 850 نانومتر أو 1300 نانومتر.
لماذا اختيار هذه الأطوال الموجية؟
كما ذكرنا سابقًا، فإن الأطوال الموجية الأكثر استخدامًا في الألياف الضوئية هي 850 نانومتر و1300 نانومتر و1550 نانومتر. ولكن لماذا نختار هذه الأطوال الموجية الثلاثة للضوء؟ ذلك لأن الإشارات الضوئية لهذه الأطوال الموجية الثلاثة لديها أقل خسارة عند نقلها في الألياف الضوئية. وبالتالي فهي الأنسب كمصدر ضوء متاح للنقل في الألياف الضوئية. يأتي فقدان الألياف الزجاجية بشكل أساسي من جانبين: فقدان الامتصاص وفقدان التشتت. يحدث فقدان الامتصاص بشكل أساسي عند عدد قليل من الأطوال الموجية المحددة التي نسميها "أشرطة الماء"، ويرجع ذلك أساسًا إلى امتصاص قطرات الماء النزرة في مادة الزجاج. يحدث التشتت بشكل أساسي بسبب ارتداد الذرات والجزيئات على الزجاج. يكون تشتت الموجة الطويلة أصغر بكثير، وهذه هي الوظيفة الرئيسية للطول الموجي.
ختاماً
بعد قراءة هذه المقالة، قد يكون لديك بعض الفهم الأساسي للأطوال الموجية المستخدمة في الألياف الضوئية. نظرًا لأن فقدان الطول الموجي عند 850 نانومتر و1300 نانومتر و1550 نانومتر منخفض نسبيًا، فهي الخيار الأفضل لاتصالات الألياف الضوئية.
وقت النشر: 20-01-2021 
