استخدامات الألياف الضوئية

الليف الضوئي هو عبارة عن خيط أو حبل رفيع جدًا مصنوع من البلاستيك أو الزجاج يتم تغليفه بمادة ضوئية خارجية تعكس الضوء، حيث يتم تجميع هذه الخيوط داخل غلاف أو غطاء واقٍ لينتج ما يسمى بكابل الألياف الضوئية، ويحتوي هذا الكابل في كلا طرفيهِ على أجهزة إرسال تكون عادةً عبارة عن ثنائيات باعثة للضوء أو ثنائيات ليزرية مولِّدة للضوء، ويستخدم كابل الألياف الضوئية بشكل رئيسي لتوصيل الصوت والبيانات عبر الضوء لمسافات صغيرة وكبيرة، وفيما يأتي سيتم الحديث عن بدايات واستخدامات الألياف الضوئية بشيء من التفصيل.[١]
تاريخ الألياف الضوئية
في عام 1880 ابتكر الكساندر جراهام بيل ومساعده تشارلز سومنر تاينر تطبيق مبتكر يسمى بالفوتوفون يقوم بنقل الصوت عبر حزمة من الضوء، وفي 3 يونيو 1880 قامت بيل بإجراء أول انتقال هاتفي لاسلكي بين مبنيين يبعدان عن بعضهما حوالي 213 متر في العالم، وفي عام 1954 أظهر هارولد هوبكنز وناريندر سينغ كاباني أن الألياف الزجاجية بإمكانها نقل الضوء، وفي عام 1963 اقترح العالم الياباني جون إيتشي نيشيزاوا استخدام الألياف الضوئية للاتصالات وذلك بعد ابتكار الديود وترانزيستور الحث الثابت اللذين ساهما في تطوير الألياف الضوئية، وفي عام 1975 تم تطوير أول نظام اتصالات بالألياف الضوئية، وفي 22 أبريل 1977 قامت شركة General Telephone and Electronics في كاليفورنيا بإرسال أول حركة هاتفية مباشرة عبر الألياف الضوئية، وفي أوائل الثمانينات تم تطوير الجيل الثاني من الاتصالات بالألياف البصرية، وفي عام 1988 كان TAT-8 أول كابل هاتفي عبر المحيط الأطلسي يستخدم الألياف الضوئية، وما زالت التطورات مستمرة حتى الوقت الحالي، حيث توسعت استخدامات الألياف الضوئية.[٢]
استخدامات الألياف الضوئية
تُستخدم الألياف الضوئية في العديد من التطبيقات والمجالات الواسعة، والتي أصبحت ضرورة مع التطور التكنولوجي، بحيث أصبح من غير الممكن الاستغناء عنها لأهميتها ولتسهيليها الكثير من التطبيقات، وتتضمن استخدامات الألياف الضوئية ما يأتي:[٣]
تُستخدم طبيًا كدليل ضوئي وكأداة تصوير في العمليات الجراحية والتشخيص غير الجراحي وتحديدًا باستخدام الليزر، حيث أصبح المنظار الداخلي أحد الأدوات اليومية المستخدمة في الطب.
تستخدمها الحكومات في السماعات المائية، كما وتستخدم في الغواصات والطائرات والمركبات الأخرى للتواصل الميداني.
تُستخدم في نقل البيانات وتخزينها، كما تتميز بسرعة ودقة نقل هذه البيانات.
تُستخدم في الاتصالات السلكية واللاسلكية لأغراض الإرسال والإستقبال.
تُستخدم لتوصيل المستخدمين والخوادم بمجموعة متنوعة من إعدادات الشبكة.
تُستخدم الألياف الضوئية في المناطق التي يصعب الوصول إليها بصريًا مثل المحركات أو الأنابيب أو حتى المضخات في القوارب الشراعية.
تُستخدم كابلات الألياف الضوئية في التوصيلات التلفزيونية سواء كان ذلك تلفزيون عادي أو تلفزيون عالي الوضوح، كما وتُستخدم في توصيلات الإنترنت.
تُستخدم الألياف الضوئية البلاستيكية من قبل الشركات المصنعة للسيارات وذلك بتركيبها داخل المركبات.
يتم تضمين الألياف الضوئية داخل الهياكل الخرسانية لمراقبة التوتر، واكتشاف التشققات الداخلية، وبهذا يكون تم ذكر أكثر استخدامات الألياف الضوئية شيوعًا وانتشارًا.