عمل وصناعة واختبار الألياف البصرية

#####################
عمل وصناعة واختبار الألياف البصرية:
#####################

#####################
كيف تعمل الألياف البصرية ؟ و كيف تُوصل الضوء؟
#####################

إن الضوء ينتقل وفق خطوط مستقيمة، فإنه عند توجيه ومضة ضوئية خلال مسار طويل مستقيم، فإنها ستصل للطرف الآخر من دون مشكلة. ولكن ماذا لو كان بالمسار انحناء؟

بسهولة يمكن أن تتغلب على ذلك بوضع مرآة عند الانحناء لتعكس الضوء إلى داخل المسار مرة أخرى. و بنفس الطريقة تحل المشكلة لو كان المسار كثير الانحناءات حيث تُصف مرايا على طول المسار لتعكس الضوء باستمرار من جانب لأخر ليبقى في مساره. هذه بالضبط هي فكرة عمل الألياف الضوئية. حيث ينتقل الضوء بواسطة الانعكاس المستمر عن الجدار المحاذي للقلب الزجاجي انعكاسا داخليا كليا. و لان هذا الجدار لا يمتص أي من الضوء الساقط عليه فان الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر مسافات طويلة دون تغير في شدتها.

#####################
كيف تصنع الألياف البصرية؟
#####################

يمرر الأكسجين على محلول كلوريد السيليكون وكلوريد الجرمانيوم ثم تمرر الأبخرة الناتجة داخل أنبوب من الكوارتز، وبدرجة الحرارة المرتفعة يترسب أوكسيد السيليكون وأوكسيد الجرمانيوم على الجدران الداخلية للأنبوب ويندمجان معا لتكوين الزجاج الخام المطلوب في صناعة الألياف البصرية، ويمكن التحكم في درجة نقاء وصفاء الزجاج المتكون من خلال التحكم في مكونات الخليط وتفاعلات أبخرته، ثم يتم سحب الزجاج على شكل ألياف في فرن كربوني درجة حرارته 1900-2200 درجة مئوية، بسرعة  m/s 10 – 20 ، مع الحرص على ثبات نصف القطر.

#####################
ما هي أسس اختبار الألياف البصرية؟
#####################

يتم اختبار الألياف البصرية من حيث:

1- قرينة الانكسار.
2- الشكل الهندسي، أساسا نصف القطر.
3- تشتت الإشارة الضوئية.
4- سعة حمل المعلومات.
5- تحملها لدرجات الحرارة.
6- إمكانية توصيل الإشارات الضوئية تحت الماء.

#####################
ما مكان الألياف البصرية في سلم التكنولوجيات الحديثة؟
#####################

استحوذ استخدام الألياف البصرية على نقل المعلومات عبر المسافات الطويلة ، إلا أنها تستخدم أيضا لنقل المعلومات لمسافات قصيرة، مثل: تبادل المعلومات بين الكمبيوتر الرئيسي والكمبيوترات الجانبية أو الطابعة في شبكات الاتصال. ونتيجة لمرونة الألياف البصرية ودقتها، أدخلت في صناعة الكاميرات الرقمية المتعددة المستخدمة في التصوير الطبي كالمنظار وكذلك في التصوير الميكانيكي لفحص اللحام والوصلات داخل أنابيب المجاري الطويلة. كما استخدمت الألياف البصرية كمجسات لتحديد درجات الحرارة والضغط نظرا لحساسيتها الصغيرة ودقة أدائها.

 مثال: مجسات على جدران وأجنحة بعض الطائرات لتنبيه الطيار عن الضغط المسلط على جسم أو أجنحة الطائرة.