سواءً لربط المجتمعات أو امتدادها عبر القارات، تُعدّ السرعة والدقة المتطلبين الأساسيين لشبكات الألياف الضوئية التي تنقل اتصالات المهام الحرجة. يحتاج المستخدمون إلى روابط FTTH أسرع واتصالات 5G للهواتف المحمولة لتحقيق الطب عن بُعد، والمركبات ذاتية القيادة، ومؤتمرات الفيديو، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب نطاقًا تردديًا كبيرًا. مع ظهور عدد كبير من مراكز البيانات والتطور السريع للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، إلى جانب سرعات الشبكات العالية ودعم سرعات 800 جيجابت فأكثر، أصبحت جميع خصائص الألياف الضوئية بالغة الأهمية.
وفقًا لمعيار ITU-T G.650.3، تُعد اختبارات مقياس الانعكاس البصري في المجال الزمني (OTDR)، وجهاز اختبار الفقد البصري (OLTS)، والتشتت اللوني (CD)، وتشتت نمط الاستقطاب (PMD) ضرورية لإجراء تحديد شامل للألياف الضوئية وضمان أداء عالٍ للشبكة. لذلك، تُعدّ إدارة قيم التشتت اللوني أمرًا أساسيًا لضمان سلامة وكفاءة الإرسال.
على الرغم من أن التشتت (CD) سمة طبيعية لجميع الألياف الضوئية، وهو امتداد نبضات النطاق العريض لمسافات طويلة، إلا أنه وفقًا لمعيار ITU-T G.650.3، يُصبح التشتت مشكلة للألياف الضوئية التي تتجاوز معدلات نقل البيانات فيها 10 جيجابت في الثانية. يمكن أن يؤثر التشتت (CD) بشكل خطير على جودة الإشارة، وخاصة في أنظمة الاتصالات عالية السرعة، ويُعد الاختبار مفتاحًا لمواجهة هذا التحدي.
ما هو القرص المضغوط؟
عندما تنتشر نبضات ضوئية ذات أطوال موجية مختلفة في الألياف الضوئية، قد يؤدي تشتت الضوء إلى تداخل النبضات وتشويهها، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض جودة الإشارة المرسلة. هناك نوعان من التشتت: تشتت المادة وتشتت الموجه الموجي.
يعد تشتت المواد عاملاً متأصلاً في جميع أنواع الألياف الضوئية، والذي يمكن أن يتسبب في انتشار أطوال موجية مختلفة بسرعات مختلفة، مما يؤدي في النهاية إلى وصول الأطوال الموجية إلى جهاز الإرسال والاستقبال البعيد في أوقات مختلفة.
يحدث تشتت الموجّه الموجي في بنية الموجّه الموجي للألياف الضوئية، حيث تنتشر الإشارات الضوئية عبر قلب الألياف وغلافها، اللذين يختلفان في معاملات الانكسار. يؤدي هذا إلى تغير في قطر مجال الوضع واختلاف في سرعة الإشارة عند كل طول موجي.
يُعد الحفاظ على مستوى معين من معامل التوزيع (CD) أمرًا بالغ الأهمية لتجنب حدوث تأثيرات غير خطية أخرى، ولذلك لا يُنصح بضبط معامل التوزيع على الصفر. ولكن يجب التحكم في معامل التوزيع عند مستوى مقبول لتجنب التأثيرات السلبية على سلامة الإشارة وجودة الخدمة.
ما هو تأثير نوع الألياف على التشتت؟
كما ذُكر سابقًا، يُعدّ التشتت الضوئي (CD) سمة طبيعية متأصلة في أي ألياف بصرية، إلا أن نوع الألياف يلعب دورًا حاسمًا في إدارة التشتت الضوئي. يمكن لمشغلي الشبكات اختيار ألياف التشتت "الطبيعية" أو ألياف ذات منحنيات تشتت مُزاحة لتقليل تأثير التشتت الضوئي ضمن نطاق طول موجي محدد.
الألياف الأكثر استخدامًا في شبكات اليوم هي ألياف ITU-T G.652 القياسية ذات التشتت الطبيعي. لا تدعم ألياف ITU-T G-653 المُزاحة ذات التشتت الصفري إرسال DWDM، بينما تتميز ألياف G.655 المُزاحة ذات التشتت غير الصفري بمعامل توزيع منخفض، ولكنها مُحسّنة للمسافات الطويلة، كما أنها أغلى ثمنًا.
في نهاية المطاف، يجب على المشغلين فهم أنواع الألياف الضوئية في شبكاتهم. إذا كانت معظم الألياف الضوئية من النوع القياسي G.652، وبعضها من أنواع أخرى، فإن عدم ظهور الأقراص المضغوطة في جميع الوصلات سيؤثر سلبًا على جودة الخدمة.
ختاماً
لا يزال التشتت اللوني يُمثل تحديًا يجب معالجته لضمان موثوقية وكفاءة أنظمة الاتصالات عالية السرعة. تُعد خصائص الألياف واختبارها أمرًا أساسيًا في حل تعقيد التشتت، مما يُتيح للفنيين والمهندسين فهمًا أعمق لتصميم ونشر وصيانة البنية التحتية التي تُوفر اتصالات عالمية بالغة الأهمية. مع التطوير والتوسع المستمرين للشبكة، ستواصل سوفتيل ابتكار الحلول وإطلاقها في السوق، مُمهدةً الطريق لدعم تبني التقنيات المتقدمة.
وقت النشر: ٢٠ مارس ٢٠٢٥