هل تساءلت يومًا لماذا كابلات الألياف الضوئية أسرع من الأسلاك النحاسية؟

الجواب كما اتضح مثير للاهتمام إلى حد كبير

تم استخدام الأسلاك النحاسية في التوصيلات الكهربائية منذ اختراع المغناطيس الكهربائي والتلغراف منذ مئات السنين

عندما تم اختراع الهاتف في أواخر القرن التاسع عشر

أصبح السلك النحاسي هو المادة المفضلة للمسافات الطويلة

لقد ثبت أن النحاس المستخدم في الاتصالات السلكية واللاسلكية مادة لا تقدر بثمن لعدة عقود قادمة حتى اختراع الألياف الضوئية في الخمسينيات من القرن العشرين.

في حين أن الأمر سيستغرق عدة عقود أخرى حتى يتم استخدام الألياف الضوئية على نطاق واسع في الاتصالات السلكية واللاسلكية

في نهاية المطاف سوف تحل محل الكابلات النحاسية للعديد من الاستخدامات

ولكن لماذا؟

تستخدم كابلات الألياف الضوئية نبضات الضوء التي يولدها مصباح LED لنقل البيانات على طول خيوط من الزجاج أو البلاستيك الخاص

من ناحية أخرى، يعتمد النحاس على انتقال التيارات الكهربائية على طوله لأداء نفس الوظيفة

يتم نقل البيانات عبر كابلات النحاس على شكل نبضات كهربائية يستقبلها جهاز الكشف ويقوم بفك تشفير الإشارة

ومع ذلك، كلما طالت مسافة الإشارة، كلما تدهورت أكثر.

هذه ظاهرة تسمى توهين الإشارة مع كابلات الألياف الضوئية

يقوم المرسل بتحويل المعلومات الإلكترونية إلى نبضات ضوئية

يتم إعطاء النبضات في نظام ثنائي حيث تساوي نبضة واحدة 1 ولا تساوي أي نبضة 0 عندما تصل نبضات الضوء هذه إلى الطرف الآخر من الكابل

يقوم المستقبل البصري بتحويل النبضات أو عدم وجود نبضات إلى معلومات إلكترونية مرة أخرى

حتى الان جيدة جدا !!!

على الرغم من أنه قد يكون من المهم فهم ما يعنيه أسرع

عند مقارنة الاثنين عند مناقشة الأداء النسبي للألياف الضوئية أو الأسلاك النحاسية

مصطلح أسرع خادع بعض الشيء

تنقل كل من كابلات الألياف الضوئية والأسلاك النحاسية البيانات بسرعات أبطأ من سرعة الضوء في الفراغ

على الرغم من أن بعض التطورات الحديثة في الألياف الضوئية تمكنت من الاقتراب من سرعة الضوء

ومع ذلك، من الناحية النظرية، يمكن لسرعات الأسلاك النحاسية أو الألياف الضوئية أن تنقل البيانات حول الأرض عدة مرات في الثانية.

لجميع الأغراض والمقاصد عند مقارنة سرعة الاثنين، فإن ما نتحدث عنه حقًا هو شيء يسمى الإنتاجية أو السعة

ترتبط هذه المصطلحات بالكمية النسبية للبيانات المنقولة لكل وحدة زمنية

لا شك أن كابلات الألياف الضوئية تتمتع بمعدل إنتاجية أعلى من النوعين السابقين.

خاصة على مسافات طويلة

يمكن لشبكة المنطقة المحلية التي تستخدم خطوط النحاس الحديثة عادةً التعامل مع حوالي 3000 مكالمة هاتفية في أي وقت.

كابلات الألياف الضوئية، من ناحية أخرى

يمكنه عادةً التعامل مع أكثر من 31000 مكالمة في المرة الواحدة

يتم تحديد هذا الاختلاف في معدل نقل البيانات من خلال نطاق التردد الذي يمكن لأي كابل إدارته

الأعلى

نطاق التردد

الأعظم

النطاق الترددي

وكلما زادت البيانات التي يمكن نقلها عبر الكابل في أي وقت

هذا هو الفرق الرئيسي بين نوعي الكابلات، حيث تتمتع كابلات الألياف الضوئية بسعة نطاق ترددي أكبر بكثير من نظيراتها من الأسلاك النحاسية

لهذا السبب، يمكن لكابلات الألياف الضوئية أن تحمل نطاقات تردد أعلى بكثير من كابلات النحاس

كما أن الأسلاك النحاسية تعاني أيضًا من مشكلة التوهين أو فقدان الإشارة عند الترددات الأعلى عند مقارنتها بكابلات الألياف الضوئية

كما أن كابلات الألياف الضوئية أقل عرضة للضوضاء والتداخل الكهرومغناطيسي من الأسلاك النحاسية لأن الأخيرة مصنوعة من المعدن

هناك مشكلة أخرى تواجه الأسلاك النحاسية وهي أنها قد تفقد جودة الإشارة على طولها

على مسافة تبلغ حوالي 200 ميل، ستظهر عمليات نقل الألياف الضوئية فقدانًا ضئيلًا أو معدومًا للجودة بينما ستظهر عمليات النقل عبر الأسلاك النحاسية تدهورًا كبيرًا

لذلك، في حين لا يزال يتم استخدام الأسلاك النحاسية لأنها أرخص من كابل الألياف الضوئية وأصبحت أسرع

لا تزال الألياف الضوئية تأتي في المقدمة للعديد من الاستخدامات