في مجال البحث والتطوير لتقنيات الألياف الضوئية الجديدة، حظيت تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الفضاء (SDM) باهتمام كبير. يوجد اتجاهان رئيسيان لتطبيق هذه التقنية في الألياف الضوئية: تعدد الإرسال بتقسيم النواة (CDM)، حيث يتم الإرسال عبر نواة ليف ضوئي متعدد النوى، أو تعدد الإرسال بتقسيم الأنماط (MDM)، الذي يتم فيه الإرسال عبر أنماط الانتشار في ليف ضوئي قليل الأنماط أو متعدد الأنماط.
تعتمد تقنية تعدد الإرسال بتقسيم النواة (CDM) من حيث المبدأ على استخدام نظامين رئيسيين.
يعتمد الأول على استخدام حزم الألياف أحادية النواة (أشرطة الألياف)، حيث يتم تغليف الألياف أحادية الوضع المتوازية معًا لتشكيل حزم أو أشرطة ألياف يمكنها توفير ما يصل إلى مئات من الروابط المتوازية.
يعتمد الخيار الثاني على نقل البيانات عبر نواة واحدة (نمط واحد لكل نواة) مضمنة في نفس الليف، أي في ليف متعدد النوى MCF. يتم التعامل مع كل نواة كقناة واحدة منفصلة.
يشير مصطلح MDM (تقسيم الوحدات المتعددة) إلى نقل البيانات عبر أوضاع مختلفة من الألياف الضوئية، ويمكن اعتبار كل منها قناة منفصلة.
يُعدّ كلٌّ من الألياف متعددة الأنماط (MMF) والألياف ذات الأنماط الجزئية (FMF) النوعين الشائعين لتقنية تقسيم الأنماط (MDM). ويكمن الفرق الرئيسي بينهما في عدد الأنماط (القنوات المتاحة). ونظرًا لقدرة الألياف متعددة الأنماط على دعم عدد كبير من الأنماط (عشرات الأنماط)، يصبح التداخل بين الأنماط وتأخير المجموعة التفاضلي للأنماط (DMGD) عاملين مهمين.
يوجد أيضًا ألياف البلورات الضوئية (PCF) التي يمكن اعتبارها من هذا النوع. وهي تعتمد على خصائص البلورات الضوئية، التي تحصر الضوء من خلال تأثير فجوة النطاق وتنقله باستخدام ثقوب هوائية في مقطعها العرضي. تُصنع ألياف البلورات الضوئية بشكل أساسي من مواد مثل ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وكبريتيد الزرنيخ (As2S3)، وتُضاف ثقوب هوائية في المنطقة المحيطة باللب لتغيير تباين معامل الانكسار بين اللب والغطاء.
يمكن وصف ألياف CDM ببساطة بأنها إضافة نوى ألياف أحادية النمط متوازية تحمل المعلومات، مضمنة في نفس الغلاف (ألياف متعددة النوى MCF أو حزمة ألياف أحادية النواة). أما تقنية MDM فهي استخدام أنماط بصرية مكانية متعددة في وسط الإرسال كقنوات بيانات فردية/منفصلة/مستقلة، وعادةً ما يكون ذلك للإرسال المترابط لمسافات قصيرة.
تاريخ النشر: 26 يونيو 2025