Report About optical fiber

1. Cairo University
Faculty Of Engineering
Systems And Biomedical
Department
Report on
Optical Fibers
submitted by
Ali Ahmed Ali Gendy
Under the supervision of Dr.

2. Mohamed Hesham
‫مقدمة‬
‫تشهد‬‫ساحة‬‫العلم‬‫را‬ً ‫تطو‬‫را‬ً ‫مستم‬
‫على‬‫مر‬‫السنوات‬‫السابقة‬‫بصورة‬‫سريعة‬
‫تكاد‬‫تبهر‬‫المتمعن‬‫في‬‫تاريخ‬‫العلم‬
‫ومسيرته‬.‫كان‬ ‫التقدمية‬‫الجانب‬‫الكبر‬‫من‬
‫نصيب‬‫مجال‬‫التصالت‬‫واللكترونيات‬‫الذي‬
‫شهد‬‫طفرة‬‫تقنية‬‫في‬‫سابقة‬،‫له‬‫وبالطبع‬
‫انعكس‬‫ذلك‬‫على‬‫مجالت‬‫شتى‬‫قد‬‫هيأت‬
‫لها‬‫تلك‬‫التطورات‬‫المجال‬‫لتخطو‬‫خطوة‬

3. ‫هي‬‫الخرى‬‫في‬‫طريق‬‫التكنولوجيا‬
.‫والتقنية‬
‫من‬‫ضمن‬‫هذه‬‫التقنيات‬‫والكتشافات‬
‫كانت‬)‫اللياف‬‫الضوئية‬Optical Fibers
(-‫والتي‬‫تعد‬ُ‫بمثابة‬‫إنجاز‬‫على‬‫المستوى‬
‫النظري‬‫والتطبيقي؛‬‫فقد‬‫كانت‬‫نواة‬‫للعديد‬
‫من‬‫الختراعات‬‫والبحاث‬‫في‬‫مجالت‬
:،‫كالطب‬ ‫عديدة‬،‫والصناعة‬‫والتصالت‬..
‫وسهلت‬‫العديد‬‫من‬‫العمليات‬‫التي‬‫كان‬
‫يصعب‬‫القيام‬‫بها‬‫قبل‬‫وجود‬‫هذه‬.‫اللياف‬
‫في‬‫هذا‬‫البحث‬‫الذي‬‫نحن‬‫بصدده‬
‫سنتكلم‬‫بشئ‬‫من‬‫التفصيل‬‫عن‬‫ماهية‬
‫هذه‬،‫اللياف‬،‫ونشأتها‬‫وفيما‬،‫تستخدم‬
‫وسنتعرض‬‫لما‬‫يميز‬‫هذه‬،‫التقنية‬‫كما‬

4. ‫سنتعرض‬‫عا‬ً ‫سري‬‫لمستقبل‬‫هذه‬‫التقنية‬
‫وإنعكاسها‬‫على‬‫الحياة‬‫العلمية‬‫وتكنولوجيا‬
.‫المستقبل‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬-Optical
Fibers
‫نبذة‬‫تاريخية‬
‫يذكر‬ُ‫أن‬‫أول‬‫من‬‫كتب‬‫با‬ً ‫مطال‬‫باستخدام‬
‫اللياف‬‫البصرية‬‫هو‬‫البريطاني‬‫بيرد‬‫و‬
‫الميركي‬‫هانسيل‬‫وذلك‬‫عام‬1927،
‫وكانت‬‫مطالبتهما‬‫باستخدام‬‫اللياف‬‫البصرية‬
‫لنقل‬‫الصور‬،‫التلفازية‬‫بيد‬‫أنهما‬‫لم‬‫يقوما‬‫بأية‬
‫تجربة‬.‫علمية‬

5. ‫وظل‬‫العلماء‬‫يولون‬‫اللياف‬‫البصرية‬
‫اهتمامهم‬‫طوال‬‫عقود‬،‫متوالية‬‫إل‬‫أنه‬‫لم‬‫يتم‬
‫استخدام‬‫اللياف‬‫البصرية‬‫بصورة‬‫عملية‬‫إل‬
‫في‬‫بداية‬‫الخمسينيات؛‬‫حيث‬‫استخدمت‬‫في‬
‫المناظير‬‫الطبية‬‫لفحص‬‫المعدة‬،‫والمعاء‬
‫وفي‬‫الصناعة‬‫لفحص‬‫مكائن‬.‫غير‬ ‫الطائرات‬
‫أن‬‫أطوال‬‫هذه‬‫اللياف‬‫وقتئذ‬‫لم‬‫د‬َ ‫تتع‬‫عدة‬
،‫أقدام‬‫وكان‬‫حجمها‬‫را‬ً ‫كبي‬،‫يا‬ً ‫نسب‬‫والفاقد‬‫منها‬
‫مرتفع‬.‫للغاية‬
‫وعندما‬‫تم‬‫اكتشاف‬‫أشعة‬‫الليزر‬‫عام‬
1960‫بدأ‬‫التفكير‬‫الجاد‬‫في‬‫استخدام‬‫اللياف‬
،‫البصرية‬‫ذلك‬‫إن‬‫حزمة‬‫ضوئية‬‫واحدة‬‫من‬
‫أشعة‬‫الليزر‬‫يمكنها‬‫نقل‬‫آلف‬‫الصور‬.‫التلفازية‬
‫ومنذ‬‫ذلك‬‫الوقت‬‫بدأت‬‫البحاث‬‫تأخذ‬‫ل‬ً ‫شك‬
‫جديدا‬‫نظرا‬‫للمكانات‬‫الهائلة‬‫التي‬‫تقدمها‬

6. ‫أشعة‬.‫الليزر‬
‫وفي‬‫اغسطس‬1970‫أطلق‬‫العالم‬
‫دونالد‬‫كيك‬‫شعاع‬‫ليزر‬‫في‬‫ينة‬ّ ‫ع‬‫جديدة‬
‫من‬‫الزجاج‬‫مسحوبة‬‫بشكل‬‫خيط‬‫رفيع‬‫طوله‬
200.‫وبواسطة‬ ‫متر‬‫المجهر‬‫بدأ‬‫كيك‬‫يحاول‬
‫ضبط‬‫مسار‬‫إنطلق‬‫شعاع‬‫ليزر‬‫مع‬‫لب‬ُ‫الخيط‬
‫الزجاجي‬‫اللمتناهي‬‫في‬.‫فجأة‬ ‫الضوء‬‫لفت‬
‫انتباهه‬‫ضربة‬‫نقطة‬‫الضوء‬‫المهجرية‬‫في‬
،‫عينه‬‫كان‬‫الضوء‬‫قد‬‫انطلق‬‫عبر‬‫الخيط‬
،‫الزجاجي‬‫واردا‬‫وارتد‬‫من‬‫الطرف‬‫الخر‬.‫إليه‬
‫كشفت‬‫التجارب‬‫السابقة‬‫أن‬‫النبض‬
‫الصوتي‬‫الذي‬‫يحمل‬‫المعلومات‬‫يصل‬‫إلى‬
‫نهاية‬‫الخيط‬‫ثم‬‫يتحلل‬،‫ويختفي‬‫أما‬‫تلك‬
‫اللحظة‬‫فقد‬‫كانت‬‫لحظة‬‫النتصار‬،‫المذهل‬‫إذ‬
‫بيد‬‫أن‬‫التصال‬‫عبر‬‫اللياف‬‫البصرية‬‫أصبح‬

7. .‫وبقي‬ ‫ممكنا‬‫بعد‬‫ذلك‬‫مسألة‬‫التوصل‬‫إلى‬
‫معادلة‬‫كيفية‬‫توليد‬‫ضوء‬‫بدرجة‬‫حرارة‬
،‫الغرفة‬‫وفي‬‫أواخر‬‫أكتوبر‬1970‫كانت‬
‫مختبرات‬‫شركة‬‫بيل‬‫تليفون‬‫الميركية‬
‫توصلت‬‫إلى‬‫المعادلة‬.‫المطلوبة‬
‫ونتيجة‬‫للتقدم‬‫الهائل‬‫في‬‫تقنية‬‫صناعة‬
،‫الزجاج‬‫وإنتاج‬‫ثاني‬‫أكسيد‬‫السليكون‬،‫النقي‬
‫تمكن‬‫العلماء‬‫عام‬1979‫من‬‫إنتاج‬‫ألياف‬
‫زجاجية‬‫بلغ‬‫حدها‬‫القصى‬‫من‬‫الشفافية‬
،‫والنقاء‬‫وأن‬‫الشارة‬‫ل‬‫تفقد‬‫أكثر‬‫من‬‫نصف‬
‫طاقتها‬‫بعد‬‫قطعها‬‫مسافة‬20‫كيلومترا‬.‫فيها‬
‫وبذلك‬‫اتضح‬‫أن‬‫اللياف‬‫البصرية‬‫يمكن‬‫أن‬
‫تتفوق‬‫على‬‫جميع‬‫قنوات‬‫التصال‬.‫الخرى‬
‫وفي‬1987‫استعملت‬‫شركة‬‫بيل‬‫تليفون‬

8. ‫جهاز‬‫الليزر‬‫الدقيق‬‫واللياف‬‫الزجاجية‬‫لجراء‬
‫أول‬‫اتصال‬‫الكتروني‬.‫ضوئي‬
‫وعليه‬‫فقد‬‫استخدمت‬‫اللياف‬‫بصورتها‬
‫المتطورة‬‫في‬‫العقود‬‫الخيرة‬‫في‬‫العديد‬‫من‬
‫الصناعات‬‫والتجارب‬‫بصورة‬‫أفضل‬‫مما‬‫كانت‬
‫عليه‬‫من‬‫قبل‬‫بفضل‬‫تطوير‬‫مكوناتها‬‫ما‬ً ‫يو‬‫بعد‬
،‫يوم‬‫وفيما‬‫يلي‬‫نستعرض‬‫تركيب‬‫هذه‬‫اللياف‬
‫والمواد‬‫المستخدمة‬‫في‬.‫صناعتها‬
‫ماهية‬‫اللياف‬‫وتركيبها‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫هي‬‫عبارة‬‫عن‬‫شعيرات‬ُ
‫طويلة‬‫من‬‫زجاج‬‫على‬‫درجة‬‫عالية‬‫من‬‫النقاء‬
‫يصل‬‫رفعها‬‫إلى‬‫حد‬‫أن‬‫تماثل‬‫شعرة‬‫رأس‬
.‫مئات‬ ‫النسان‬‫أو‬‫ربما‬‫اللف‬‫من‬‫هذه‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫تصطف‬‫عا‬ً ‫م‬‫في‬‫حزمة‬

9. ‫لتكون‬‫ما‬‫يسمى‬ُ)‫الحبل‬‫الضوئي‬) -
optical cable‫الذي‬‫يحمى‬ُ‫بغطاء‬‫خارجي‬
‫يسمى‬‫جاكيت‬.
‫بالنظر‬‫لهذه‬‫اللياف‬‫نجد‬‫أنها‬‫تتكون‬‫من‬
-:
-‫القلب‬Core:‫وهو‬‫قلب‬‫من‬‫الزجاج‬
‫الفائق‬‫النقاء‬‫يمثل‬‫المسار‬‫الذي‬‫ينتقل‬‫من‬
‫خلله‬.‫الضوء‬
‫القشرة‬‫الزجاجية‬–cladding:‫وهو‬
‫المادة‬‫الخارجية‬‫التي‬‫تحيط‬‫بالقلب‬‫الزجاجي‬
‫و‬‫هي‬‫مصنوعة‬‫من‬‫زجاج‬‫يختلف‬‫معامل‬
‫إنكساره‬‫عن‬‫معامل‬‫إنكسار‬‫الزجاج‬‫الذي‬
‫يصنع‬‫منه‬‫القلب‬‫ويعكس‬‫الضوء‬‫باستمرار‬
‫ليظل‬‫في‬‫داخل‬‫القالب‬‫الزجاج‬.‫ي‬

10. ‫الغلف‬‫الواق‬‫ي‬Buffer coating-:
‫وهو‬‫غلف‬‫بلستيكي‬‫يحمي‬‫القلب‬‫من‬
.‫الضرر‬

11. ‫أنواع‬‫اللياف‬‫الضوئية‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫يمكن‬‫أن‬‫تقسم‬‫بصفة‬‫عامة‬
‫إلى‬‫نوعين‬:‫أساسيين‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫ذات‬‫النمط‬‫الحادي‬
single mode fiber‫تنتقل‬‫من‬‫خللها‬
‫إشارة‬‫ضوئية‬‫واحدة‬‫فقط‬‫في‬‫كل‬‫ليفة‬
‫ضوئية‬‫من‬‫ألياف‬‫الحزمة‬‫و‬‫هي‬‫تستخدم‬‫في‬
‫شبكات‬‫التلفون‬‫و‬‫كوابل‬.‫هذا‬ ‫التلفزيون‬‫النوع‬
‫من‬‫اللياف‬‫يتميز‬‫بصغر‬‫نصف‬‫قطر‬‫القلب‬
‫الزجاجي‬‫حيث‬‫يصل‬‫إلى‬‫حوالي‬micron 9
‫و‬‫تمر‬‫من‬‫خلله‬‫أشعة‬‫الليزر‬‫تحت‬‫الحمراء‬
‫ذات‬‫الطول‬‫الموجي‬1.3-1.55nm.
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫ذات‬‫النمط‬‫المتعدد‬
multi-mode fibers‫وبها‬‫يتم‬‫نقل‬‫العديد‬

12. ‫من‬‫الشارات‬‫الضوئية‬‫من‬‫خلل‬‫الليفة‬‫الضوئية‬
‫الواحدة‬‫مما‬‫يجعل‬‫استخدامها‬‫أفضل‬‫لشبكات‬
.‫هذا‬ ‫الحاسوب‬‫النوع‬‫من‬‫اللياف‬‫يكون‬‫نصف‬
‫قطره‬‫اكبر‬‫حيث‬‫يصل‬‫إلى‬62.5micron‫و‬
‫تنتقل‬‫من‬‫خلله‬‫الشعة‬‫تحت‬.‫الحمراء‬
‫الساس‬‫الفيزيائي‬‫لعمل‬‫اللياف‬
‫الضوئية‬
‫افترض‬‫انك‬‫تريد‬‫أن‬‫توصل‬‫ومضة‬‫ضوئية‬
‫خلل‬‫مسار‬‫طويل‬‫مستقيم‬‫كل‬‫ما‬‫عليك‬‫هو‬‫أن‬
‫توجه‬‫الضوء‬‫خلل‬‫هذا‬‫المسار‬‫ولن‬‫الضوء‬

13. ‫ينتقل‬‫في‬‫خطوط‬‫مستقيمة‬‫فانه‬‫سيصل‬
‫للطرف‬‫الخر‬‫بل‬.‫لكن‬ ‫مشاكل‬‫ماذا‬‫لو‬‫كان‬
‫المسار‬‫به‬‫انحناء؟‬‫بسهولة‬‫يمكن‬‫أن‬‫تتغلب‬
‫على‬‫ذلك‬‫بوضع‬‫مرآة‬‫عند‬‫النحناء‬‫لتعكس‬
‫الضوء‬‫إلى‬‫داخل‬‫المسار‬‫مرة‬.‫و‬ ‫أخرى‬‫بنفس‬
‫الطريقة‬‫تحل‬‫المشكلة‬‫لو‬‫كان‬‫المسار‬‫كثير‬
‫النحناءات‬‫حيث‬‫تصف‬‫مرايا‬‫على‬‫طول‬‫المسار‬
‫لتعكس‬‫الضوء‬‫باستمرار‬‫من‬‫جانب‬‫الخر‬‫ليبقى‬
‫في‬.‫هذه‬ ‫مساره‬‫بالضبط‬‫هي‬‫فكرة‬‫عمل‬
‫اللياف‬.‫حيث‬ ‫الضوئية‬‫ينتقل‬‫الضوء‬‫بواسطة‬
‫النعكاس‬‫المستمر‬‫عن‬‫الجدار‬‫المحاذي‬‫للقالب‬
‫الزجاجي‬)cladding(‫انعكاسا‬‫داخليا‬.‫و‬ ‫كليا‬
‫لن‬‫هذا‬‫الجدار‬‫ل‬‫يمتص‬‫أي‬‫من‬‫الضوء‬
‫الساقط‬‫عليه‬‫فان‬‫الشارة‬‫الضوئية‬‫يمكن‬‫أن‬
‫تسافر‬‫مسافات‬.‫ولكن‬ ‫طويلة‬‫يحدث‬‫أحيانا‬‫أن‬
‫يفقد‬‫جزء‬‫من‬‫الضوء‬‫حيث‬‫تمتصه‬‫الشوائب‬
‫الموجودة‬‫في‬‫القلب‬.‫الزجاجي‬

14. ‫لكي‬‫تحدث‬‫النعكاسات‬‫المستمرة‬‫على‬‫جدار‬
‫الغلف‬‫الواقي‬‫داخل‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫فإن‬‫هذا‬
‫يعتمد‬‫على‬‫ظاهرة‬‫فيزيائية‬‫تسمى‬‫ظاهرة‬
‫النعكاس‬‫الداخلي‬‫الكلي‬Total Internal
Reflection
‫ظاهرة‬‫النعكاس‬‫الداخلي‬‫الكلي‬‫هي‬
‫الساس‬‫الفيزيائي‬‫لتكنولوجيا‬‫نقل‬‫الضوء‬‫عبر‬
‫اللياف‬‫الزحاجية‬‫حيث‬‫أننا‬‫ذكرنا‬‫سابقا‬‫أن‬‫كل‬
‫من‬‫القالب‬‫الزجاجي‬‫والقشرة‬‫الزجاجية‬‫من‬
‫الزجاج‬‫ولكن‬‫معامل‬‫انكسارهما‬.‫مختلف‬
‫فلماذا‬‫كان‬‫معامل‬‫النكسار‬‫مختلف‬‫ولماذا‬
‫وجدت‬‫طبقتين‬‫من‬‫الزجاج؟‬
‫تخيل‬‫لو‬‫اننا‬‫قمنا‬‫بالتجربة‬‫الموضحة‬‫في‬
‫الشكل‬‫التالي‬‫والتي‬‫تمثل‬‫شعاع‬‫من‬‫الليزر‬‫في‬
‫حوض‬‫من‬‫الماء‬‫وتشكل‬‫حافة‬‫الماء‬‫حاجز‬‫بين‬
‫وسطين‬‫هما‬‫الماء‬‫الذي‬‫معامل‬‫انكساره‬‫اكبر‬

15. ‫من‬‫وسط‬،‫الهواء‬‫فعندما‬‫يسقط‬‫شعاع‬‫الليزر‬
‫عموديا‬‫على‬‫الحاجز‬‫فإنه‬‫ينفذ‬،‫بالكامل‬‫اما‬‫اذا‬
‫زادت‬‫الزاوية‬‫تدريجيا‬‫كما‬‫في‬‫الشكل‬:‫التالي‬
‫نلحظ‬‫أن‬‫جزء‬‫من‬‫الشعاع‬‫ينفذ‬‫والجزء‬‫الخر‬
‫ينعكس‬‫داخل‬‫الماء‬‫وكلما‬‫زادت‬‫زاوية‬‫السقوط‬
‫كلما‬‫قلت‬‫شدة‬‫الشعاع‬‫النافذ‬‫وازدادت‬‫شدة‬
‫الشعاع‬،‫المنعكس‬‫وعند‬‫زاوية‬)‫تقريبا‬48.6
(‫تسمى‬ ‫درجة‬‫الزاوية‬‫الحرجة‬‫يخرج‬‫الشعاع‬
‫موازيا‬‫لسطح‬‫الماء‬‫واذا‬‫زادت‬‫زاوية‬‫السقوط‬
‫ل‬ً ‫قلي‬‫عن‬‫الزاوية‬‫الحرجة‬‫فإن‬‫الشعاع‬‫ينعكس‬
‫بالكامل‬‫ول‬‫ينفذ‬‫منه‬‫شيئا‬‫وهذه‬‫الحالة‬‫تسمى‬
‫النعكاس‬‫الكلي‬‫الداخلي‬total internal
reflection.

16. ‫لكن‬‫حدوث‬‫هذه‬‫الظاهرة‬‫تتطلب‬‫توافر‬
‫الشرطين‬‫التاليين‬ :
)1(‫ان‬‫ينتقل‬‫الضوء‬‫من‬‫وسط‬‫ذو‬‫كثافة‬‫ضوئية‬
‫أعلى‬)‫معامل‬‫انكساره‬(‫إلى‬ ‫كبير‬‫وسط‬‫أقل‬
‫كثافة‬‫ضوئية‬)‫معامل‬‫انكساره‬.(‫اقل‬
)2.‫الحرجة‬ ‫الزاوية‬ ‫من‬ ‫اكبر‬ ‫السقوط‬ ‫زاوية‬ ‫تكون‬ ‫ان‬ (
‫كان‬‫هذا‬‫هو‬‫الساس‬‫الذي‬‫بنيت‬ُ‫عليه‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫حيث‬‫أن‬‫الضوء‬‫بمجرد‬‫عبوره‬
‫إلى‬‫داخل‬‫القالب‬‫الزجاجي‬core‫سينعكس‬
‫على‬‫السطح‬‫الداخلي‬‫للقشرة‬‫الزجاجية‬‫لن‬
‫معامل‬‫انكسارها‬‫اكبر‬‫من‬‫القالب‬‫ويستمر‬
‫الليزر‬‫بالنعكاس‬‫على‬‫جانبي‬‫القالب‬‫بغض‬

17. ‫النظر‬‫اذا‬‫كانت‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫مستقيمة‬‫أو‬
.‫منحنية‬
‫مميزات‬‫اللياف‬‫الضوئية‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫دخلت‬‫في‬‫الكثير‬‫من‬
‫الصناعات‬‫و‬‫خصوصا‬‫التصالت‬‫و‬

18. ‫شبكات‬.‫كما‬ ‫الكمبيوتر‬‫تستخدم‬‫في‬
‫التصوير‬‫الطبي‬‫بأنواعه‬‫و‬‫في‬‫كمجسات‬
‫عالية‬‫الجودة‬‫للتغير‬‫في‬‫درجة‬‫الحرارة‬
‫والضغط‬‫بما‬‫له‬‫من‬‫تطبيقات‬‫في‬‫التنقيب‬
‫في‬‫باطن‬،‫الرض‬‫لقد‬‫أحدثت‬‫اللياف‬
‫الضوئية‬‫ثورة‬‫في‬‫عالم‬‫التصالت‬
‫لتميزها‬‫على‬‫أسلك‬‫التوصيل‬‫العادية‬
:‫فهي‬
)1(‫أكثر‬‫قدرة‬‫على‬‫حمل‬‫المعلومات‬‫لن‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫أرفع‬‫من‬‫السلك‬‫العادية‬
‫فإنه‬‫يمكن‬‫وضع‬‫عدد‬‫كبير‬‫منها‬‫داخل‬
‫الحزمة‬‫الواحدة‬‫مما‬‫يزيد‬‫عدد‬‫خطوط‬
‫الهاتف‬‫أو‬‫عدد‬‫قنوات‬‫البث‬‫التلفزيوني‬‫في‬
‫حبل‬.‫يكفي‬ ‫واحد‬‫أن‬‫تعرف‬‫إن‬‫عرض‬
‫النطاق‬‫لللياف‬‫الضوئية‬‫يصل‬‫إلى‬50THz

19. ‫في‬‫حين‬‫إن‬‫أكبر‬‫عرض‬‫نطاق‬‫يحتاجه‬‫البث‬
‫التلفزيوني‬‫ل‬‫يتجاوز‬6MHz.
)2(‫أقل‬‫حجما‬‫حيث‬‫أن‬‫نصف‬‫قطرها‬‫أقل‬
‫من‬‫نصف‬‫قطر‬‫السلك‬‫النحاسية‬،‫التقليدية‬
‫فمثل‬‫يمكن‬‫استبدال‬‫سلك‬‫نحاسي‬‫قطره‬
7.62‫سم‬‫بآخر‬‫من‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫قطره‬
‫ل‬‫يتجاوز‬0.635‫سم‬‫و‬‫هذا‬‫يمثل‬‫أهمية‬
‫خاصة‬‫عند‬‫مد‬‫السلك‬‫تحت‬.‫الرض‬
)3(‫أخف‬‫وزنا‬‫فيمكن‬‫استبدال‬‫أسلك‬
‫نحاسية‬‫وزنها‬94.5‫كجم‬‫بأخرى‬‫من‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫تزن‬‫فقط‬3.6.‫كجم‬
)4(‫فقد‬‫أقل‬‫للشارات‬‫المرسلة‬‫في‬
‫اللياف‬‫الضوئية‬‫منه‬‫في‬‫السلك‬.‫النحاسية‬
)5(‫عدم‬‫إمكانية‬‫تداخل‬‫الشارات‬
‫المرسلة‬‫من‬‫خلل‬‫اللياف‬‫المتجاورة‬‫في‬
‫الحبل‬‫الواحد‬‫مما‬‫يضمن‬‫وضوح‬‫الشارة‬
‫المرسلة‬‫سواء‬‫أكانت‬‫محادثة‬‫تلفونية‬‫أو‬‫بث‬

20. .‫كما‬ ‫تلفزيوني‬‫إنها‬‫ل‬‫تتعرض‬‫للتداخلت‬
‫الكهرومغناطيسية‬‫مما‬‫يجعل‬‫الشارة‬‫تنتقل‬
‫بسرية‬‫تامة‬‫مما‬‫له‬‫أهمية‬‫خاصة‬‫في‬
‫الغراض‬.‫العسكرية‬
)6(‫غير‬‫قابلة‬‫للشتعال‬‫مما‬‫يقلل‬‫من‬
‫خطر‬.‫الحرائق‬
)7(‫تحتاج‬‫إلى‬‫طاقة‬‫اقل‬‫في‬‫المولدات‬
‫لن‬‫الفقد‬‫خلل‬‫عملية‬‫التوصيل‬.‫قليل‬
‫كما‬‫سبق‬‫و‬‫ذكرنا‬‫تصنع‬‫اللياف‬‫الضوئية‬
‫من‬‫زجاج‬‫على‬‫درجة‬‫عالية‬‫من‬‫النقاء‬‫حيث‬
‫وصفت‬‫إحدى‬‫الشركات‬‫ذلك‬‫بان‬‫قالت‬‫لو‬‫كان‬
‫هناك‬‫محيط‬‫من‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫يصل‬‫للعديد‬
‫من‬‫الميال‬‫و‬‫نظرت‬‫من‬‫على‬‫سطحه‬‫للقاع‬
‫يجب‬‫أن‬‫تراه‬.‫بوضوح‬

21. ‫تطبيقات‬‫ا‬‫للياف‬‫الضوئية‬
‫تدخل‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫في‬‫كثير‬‫من‬
‫الصناعات‬‫والمجالت‬‫ولعل‬‫أكثرها‬‫هو‬
‫مجال‬‫التصالت‬‫ونقل‬‫الشارات‬
‫المعلوماتية‬‫ونعرض‬‫هنا‬‫بعض‬‫تطبيقاتها‬
:‫واستخدماتها‬
•‫نقل‬‫المعلومات‬‫عبر‬‫المسافات‬‫الطويلة‬
‫وهو‬‫الستخدام‬‫الكثر‬‫عا‬ً ‫شيو‬‫لللياف‬
.‫الضوئية‬

22. •‫نقل‬‫المعلومات‬‫عبر‬‫المسافات‬
‫القصيرة‬‫أيضا‬‫حيث‬‫تصل‬‫بين‬‫الكمبيوتر‬
‫الرئيسي‬‫و‬‫الكمبيوترات‬‫الجانبية‬‫أو‬
.‫الطابعة‬
•‫نتيجة‬‫لمرونتها‬‫و‬‫دقتها‬‫دخلت‬‫في‬
‫صناعة‬‫الكاميرات‬‫الرقمية‬‫المتعددة‬
‫المستخدمة‬‫في‬‫التصوير‬‫الطبي‬‫مثل‬
‫التصوير‬‫الشعبي‬‫و‬.‫المناظير‬
•‫استخدمت‬‫اللياف‬‫الضوئية‬‫أيضا‬
‫كمجسات‬‫لتحديد‬‫التغير‬‫في‬‫درجات‬
‫الحرارة‬‫و‬‫الضغط‬strain‫حيث‬‫تفضل‬
‫على‬‫المجسات‬‫العادية‬‫لصغر‬‫حجمها‬

23. ‫و‬‫حساسيتها‬‫للتغيرات‬‫الصغيرة‬‫و‬‫دقة‬
.‫أدائها‬
•‫استخدماتها‬‫فى‬‫مجال‬‫الهندسة‬
‫الطبية‬
‫امثلة‬‫تطبيقية‬‫في‬‫المجال‬‫الطبي‬‫تقوم‬
‫بالساس‬‫على‬‫استخدام‬‫اللياف‬‫الضوئية‬
• Examination lights
• FO headlight
• Vet Otoscope
• Laryngoscope (blade
illumination)
• Anoscope (with annular
illumination)
• Otoscope

24. • Binocular indirect
ophthalmoscope
• Amnioscope
• Microscope illumination
• Heart catheter
‫كل‬‫ما‬‫سبق‬‫ل‬‫يعتبر‬‫سوى‬‫جزئ‬‫بسيط‬‫فى‬
‫ما‬‫يخص‬‫اللياف‬‫الضوئية‬,‫فهناك‬‫العديد‬
‫من‬‫الستخدمات‬‫التى‬‫لم‬‫تذكر‬,‫ومن‬
‫المؤكد‬‫حدوث‬‫الكثير‬‫من‬‫التطورات‬‫فى‬
‫المستقبل‬‫فى‬‫هذا‬‫المجال‬,‫فقدرتها‬‫على‬
‫نقل‬‫الشارات‬‫المعلوماتية‬‫دون‬‫فقد‬‫يذكر‬
‫وعبر‬‫مسافات‬‫طويلة‬‫جعل‬‫لها‬‫أهمية‬

25. ,، ‫فائقة‬‫مما‬‫ينعكس‬‫على‬‫الحياة‬‫العملية‬
‫بصورة‬‫واضحة‬‫تسهل‬ُ‫لنا‬‫أجراء‬‫العديد‬‫من‬
‫العمليات‬‫فى‬‫المجالت‬‫المختلفة‬ .