الألياف أحادية مقابل متعددة الأوضاع: الاختلافات الرئيسية وحالات الاستخدام

تتعمق هذه المقالة في الاختلافات الرئيسية بين الألياف أحادية الوضع والألياف متعددة الأوضاع ، بما في ذلك القطر الأساسي وعرض النطاق الترددي ومسافة الإرسال والتكلفة والتركيب والصيانة. كما يستكشف حالات الاستخدام الخاصة بكل منها ، حيث تكون الألياف أحادية الوضع مثالية لتطبيقات النطاق الترددي الطويل والعالي والألياف متعددة الأوضاع المناسبة لإعدادات شبكة المنطقة المحلية قصيرة المدى.

الألياف أحادية الوضع ، الألياف متعددة الوضع ، الاختلافات الرئيسية ، حالات الاستخدام

 - اختلافات القطر الأساسية - عرض النطاق الترددي وانتقال الاختلافات المسافة - فروق التكلفة - استخدام حالات واحدة - وضع الألياف - حالات الاستخدام للألياف متعددة الوضع - تركيب وصيانة الاختلافات

في مجال الاتصالات الألياف البصرية ، نوعين رئيسيين تهيمن على المناظر الطبيعية: واحد - وضع الألياف (SMF) ومتعددة - وضع الألياف (MMF). فهم الاختلافات الرئيسية بينها وبين حالات الاستخدام الخاصة بكل منها أمر بالغ الأهمية لمصممي الشبكات ، التركيب ، والمستخدمين.

اختلافات القطر الأساسية

يكمن أحد أهم الاختلافات الأساسية في القطر الأساسي للألياف. الألياف أحادية الوضع لها نواة ضيقة للغاية ، عادة حوالي 8-10 ميكرون. يسمح هذا النواة الضيقة فقط بنمط واحد من الضوء للانتشار من خلاله. في المقابل ، الألياف متعددة الأوضاع لها قطر أساسي أكبر بكثير ، عادة 50 أو 62.5 ميكرون. يتيح اللب الأكبر أنماطًا متعددة من الضوء للسفر في وقت واحد. هذا الاختلاف في قطر اللب له تأثير كبير على العديد من جوانب أداء الألياف.

عرض النطاق الترددي وانتقال الاختلافات المسافة

توفر الألياف أحادية الوضع نطاقًا تردديًا فائقًا ومسافات نقل أطول. نظرًا لانتشارها أحادي الوضع ، هناك حد أدنى من تشتت الإشارة الضوئية. نتيجة لذلك ، يمكن أن تدعم نقل البيانات عالي السرعة عبر مسافات طويلة ، غالبًا ما تصل إلى 100 كيلومتر أو أكثر. على سبيل المثال ، في شبكات الاتصالات طويلة المدى ، تعد الألياف أحادية الوضع هي الخيار المفضل لنقل كميات كبيرة من البيانات عبر مسافات شاسعة. من ناحية أخرى ، تتمتع الألياف متعددة الأوضاع بقدرات عرض نطاق ترددي أقل ومسافات إرسال أقصر. تتسبب الأوضاع المتعددة للضوء في الألياف متعددة الأوضاع في تشتت مشروط ، مما يحد من معدل البيانات والمسافة. عادةً ، يمكن للألياف متعددة الأوضاع أن تدعم مسافات إرسال تصل إلى بضع مئات من الأمتار ، مما يجعلها مناسبة لشبكات المنطقة المحلية (LAN) داخل المباني أو الحرم الجامعي.

فروق التكلفة

التكلفة هي أيضا اعتبار مهم. تعد الألياف أحادية الوضع أغلى بشكل عام من الألياف متعددة الأوضاع. تعد عملية تصنيع الألياف أحادية الوضع أكثر تعقيدًا بسبب متطلباتها الأساسية الضيقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مصادر الضوء والمكونات الضوئية المستخدمة مع الألياف أحادية الوضع ، مثل أجهزة إرسال الليزر ، أكثر تكلفة. الألياف متعددة الأوضاع ، بنواتها الأكبر وعملية التصنيع الأبسط ، ميسورة التكلفة نسبيًا. مصادر الضوء المرتبطة بها ، مثل الثنائيات الباعثة للضوء (LED) ، أقل تكلفة أيضًا. عامل التكلفة هذا يجعل الألياف متعددة الأوضاع خيارًا شائعًا للتطبيقات قصيرة المدى حيث تكون الميزانية مصدر قلق.

استخدام حالات واحدة - وضع الألياف

يستخدم الألياف أحادية الوضع على نطاق واسع في الاتصالات السلكية واللاسلكية لمسافات طويلة ، مثل الشبكات الأساسية بين المدن والشبكات الدولية. كما أنه ضروري في الوصلات البينية لمراكز البيانات للاتصالات عالية السرعة وطويلة المسافة بين مراكز البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في بعض شبكات المؤسسات الراقية التي تتطلب اتصالات طويلة المدى وعالية النطاق الترددي. على سبيل المثال ، قد تستخدم شركة كبيرة متعددة الجنسيات الألياف أحادية الوضع لربط مقرها الرئيسي بالمكاتب البعيدة في مختلف البلدان.

استخدام الحالات للألياف متعددة الوضع

توجد الألياف متعددة الأوضاع بشكل شائع في شبكات المناطق المحلية ، كما هو الحال في مباني المكاتب والمدارس والحرم الجامعي. إنها مناسبة لتوصيل الأجهزة داخل منطقة صغيرة نسبيًا ، مثل توصيل الخوادم والمفاتيح ومحطات العمل في غرفة مركز البيانات. كما أنه يستخدم في بعض أنظمة المراقبة بالفيديو حيث توجد الكاميرات على مسافة قصيرة من معدات المراقبة. على سبيل المثال ، في مركز التسوق ، يمكن استخدام الألياف متعددة الأوضاع لتوصيل الكاميرات الأمنية بمحطة المراقبة المركزية.

تركيب وصيانة الاختلافات

يتطلب تركيب الألياف أحادية الوضع مزيدًا من الدقة نظرًا لجوهرها الضيق. هناك حاجة إلى معدات متخصصة وفنيين مدربين لربط وإنهاء الألياف أحادية الوضع لضمان المحاذاة المناسبة والحد الأدنى من فقدان الإشارة. تتطلب الصيانة أيضًا مزيدًا من الاهتمام لأن أي اختلال أو تلوث يمكن أن يكون له تأثير كبير على جودة الإشارة. الألياف متعددة الأوضاع ، بنواتها الأكبر ، أسهل نسبيًا في التركيب والصيانة. يكون هامش الخطأ أثناء التثبيت أعلى ، وهو أقل حساسية للاختلالات الصغيرة أو الملوثات.

س: ما هو الفرق الرئيسي في قطر الأساسية بين الألياف أحادية الوضع ومتعددة الوضع ؟ 

 ج: تحتوي الألياف أحادية الوضع على نواة ضيقة تبلغ حوالي 8-10 ميكرون ، بينما تحتوي الألياف متعددة الأوضاع على نواة أكبر تبلغ 50 أو 62.5 ميكرون. 

 س: أي نوع من الألياف أفضل لنقل البيانات لمسافات طويلة ؟ 

 ج: تعد الألياف أحادية الوضع أفضل لنقل البيانات لمسافات طويلة حيث يمكنها دعم مسافات تصل إلى 100 كيلومتر أو أكثر مع الحد الأدنى من التشتت. 

 س: لماذا تعتبر الألياف أحادية الوضع أكثر تكلفة ؟ 

 ج: تعد الألياف أحادية الوضع أكثر تكلفة نظرًا لعملية التصنيع المعقدة للنواة الضيقة ومصادر الضوء الأعلى تكلفة والمكونات البصرية مثل أجهزة إرسال الليزر. 

 س: ما هي أنواع شبكات المنطقة المحلية التي يشيع استخدام الألياف متعددة الأوضاع ؟ 

 ج: تُستخدم الألياف متعددة الأوضاع بشكل شائع في مباني المكاتب والمدارس والحرم الجامعي لتوصيل الأجهزة داخل منطقة صغيرة نسبيًا. 

 س: هل من الأسهل تثبيت الألياف أحادية الوضع أو متعددة الأوضاع ؟ 

 ج: تعد الألياف متعددة الأوضاع أسهل نسبيًا في التثبيت نظرًا لأنها تحتوي على نواة أكبر وهامش أعلى للخطأ أثناء التثبيت مقارنة بالألياف أحادية الوضع.