تعد الألياف الضوئية تقنية حاسمة في عالم الاتصالات الحديثة والنقل الرقمي للبيانات. يعتمد مبدأ عملها الرئيسي على نقل الإشارات عبر شعاع ضوئي يتم توجيهه داخل خيط رقيق مصنوع عادةً من الزجاج أو البلاستيك الشفاف. هناك عدة أنواع رئيسية للألياف الضوئية تتعدد استخداماتها وفقًا لخصائصها الفريدة. سنتناول هنا بعض هذه الأنواع ونتعرف على مجال تطبيق كل نوع منها بشكل مفصل.
1. الألياف أحادية النواة (Single Mode Fiber):
تعمل هذه الألياف بنقل إشارة واحدة فقط لكل نبضة ضوئية، مما يسمح بسرعات عالية جدّاً لنقل البيانات يصل إلى تيرابتس لكل ثانية. وهي تستخدم غالباً في شبكات اتصالات مسافة طويلة مثل الروابط بين المدن والدول بسبب قدرتها الكبيرة على التعامل مع المسافات الطويلة بدون فقدان كبير للإشارة. بالإضافة لذلك، يُستخدم هذا النوع أيضًا في التطبيقات التي تحتاج دقة عالية مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والمجاهر التصويريّة ذات الدقة العالية.
2. الألياف متعددة النواة (Multimode Fiber):
على عكس سابقتها، يمكن لهذه الألياف حمل العديد من الإشارات الضوئية خلال نفس الوقت وبالتالي توفر سرعات أقل نسبياً ولكن تكلفة أقل أيضاً مقارنة بالألياف أحادية النواة. تُفضل عموماً لمشاريع الشبكات المحلية الصغيرة نظرًا لتكلفة تركيب وتشغيل أكثر اعتدالاً وأداء جيد بما فيه الكفاية للمناطق الحضرية والأحياء السكنية والشركات الصغيرة والكبيرة أيضاً. ومع ذلك، فإن أدائها قد يضعف عند زيادة بعد الانتقال بين أجهزة الاستقبال والبث نظراً لحجم الفتحات الأكبر والتي تؤدي لتشتيت وانتشار تلك الإشارات.
3. الألياف البيضاء غير القياسية غير المعزولة (Bare Optical Fibers):
مثل اسمها يشير، فهي ليست مصنفة ضمن مواصفات قياسية ولا تتميز بإطار بلاستيكي خارجي يحميها كما هو شائع لدى معظم الأنواع الأخرى. تشتهر مرونتها العالية وقدرتها على العمل بكفاءة حتى تحت ظروف بيئية هائلة كتلك الموجودة تحت المياه البحرية العميقة أو الجبال الجليدية وغيرها الكثير حيث يلزم المرونة القصوى والتكيف مع الظروف الغير طبيعية. يستخدم هذا النوع أيضا كحل بديل للتجارب البحثية الجديدة وذلك للحصول على بيانات أولية قبل تصنيع نسخة تجارية محكمة بمواصفات دقيقة لاحقا.
بالإضافة لما ذكرناه آنفا، هناك العديد من الأنواع الفرعية لألياف فضائية خاصة بتطبيقات أخرى كالفضاء الخارجي واتصالات الأقمار الصناعية والإلكترونيات الدفاعية وهكذا.. لكن سنكتفي بهذا القدر الآن لعرض تنوع استخداماته الرئيسية وكيف أنها تستهدف قطاعات مختلفة حسب خصائص كل صنف سواء فيما يتعلق بالسعر وأداء السرعة وحجمه وملائمته للشروط العملية الخاصة بكل مكان وزمان وظروف التشغيل كافة.
