تخيل أن الإشارات الضوئية تنتقل عبر الألياف الضوئية كفرقة مسيرة منضبطة يجب أن تحافظ على تشكيل مثالي للوصول إلى وجهتها بدقة. في الواقع، يمكن للاضطرابات المختلفة داخل الألياف أن تغير حالة استقطاب الإشارات الضوئية، مما يتسبب في فقدان المعلومات أو حدوث أخطاء. هل يوجد حل للألياف يمكنه تثبيت استقطاب الضوء بشكل ثابت مثل "إبرة Dinghai Divine" الأسطورية؟ الجواب يكمن في ألياف الباندا.
تم تطوير ألياف PANDA، وهي اختصار للألياف التي تحافظ على الاستقطاب وتقلل من الامتصاص، من قبل شركة Fujikura اليابانية. اكتسبت هذه الألياف الضوئية المتخصصة مكانة بارزة في اتصالات الألياف الضوئية وتطبيقات الاستشعار بسبب قدراتها الاستثنائية في الحفاظ على الاستقطاب.
يكمن مفتاح أداء ألياف PANDA في هيكلها الفريد الذي يتميز بجزأين متماثلين لتطبيق الضغط (SAPs) على جانبي قلب الألياف. تتميز مناطق الضغط هذه، والتي عادة ما تكون مصنوعة من مادة مشبعة بالبورون، بمعاملات تمدد حراري مختلفة بشكل كبير مقارنة بالمادة الأساسية. عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة أثناء التصنيع، يؤدي عدم التطابق هذا إلى خلق ضغط جانبي قوي على القلب.
تعمل آلية الضغط هذه على "درع" النواة بشكل فعال، مما يؤدي إلى الانكسار المزدوج - وهي ظاهرة يتعرض فيها الضوء لمؤشرات انكسار مختلفة اعتمادًا على اتجاه استقطابه. تنشئ الألياف محاور سريعة وبطيئة مميزة لانتشار الضوء. عندما يصطف الضوء المستقطب خطيًا مع أي من المحورين، تظل حالة استقطابه مستقرة طوال فترة الإرسال.
تقدم Fujikura تكوينات متعددة من ألياف PANDA تتميز بثلاث خصائص أساسية:
يحدد الطلاء الواقي المتانة الميكانيكية والمقاومة البيئية:
تتراوح هذه المعلمة من 5 مم إلى 30 مم، وتحدد مرونة التثبيت، حيث تشير القيم الأصغر إلى مرونة أكبر.
تدعم ألياف PANDA الإرسال عبر نطاقات طيفية متعددة:
يكشف اصطلاح التسمية عن المواصفات الرئيسية:
يتيح استقرار استقطاب ألياف PANDA أداء وظائف مهمة في:
تستمر تقنية الألياف المتخصصة هذه في تمكين التقدم عبر قطاعات الاتصالات والدفاع والطاقة والبحث العلمي، مما يوضح كيف يمكن لهندسة المواد أن تحل التحديات الأساسية في نقل الموجات الضوئية.
تخيل أن الإشارات الضوئية تنتقل عبر الألياف الضوئية كفرقة مسيرة منضبطة يجب أن تحافظ على تشكيل مثالي للوصول إلى وجهتها بدقة. في الواقع، يمكن للاضطرابات المختلفة داخل الألياف أن تغير حالة استقطاب الإشارات الضوئية، مما يتسبب في فقدان المعلومات أو حدوث أخطاء. هل يوجد حل للألياف يمكنه تثبيت استقطاب الضوء بشكل ثابت مثل "إبرة Dinghai Divine" الأسطورية؟ الجواب يكمن في ألياف الباندا.
تم تطوير ألياف PANDA، وهي اختصار للألياف التي تحافظ على الاستقطاب وتقلل من الامتصاص، من قبل شركة Fujikura اليابانية. اكتسبت هذه الألياف الضوئية المتخصصة مكانة بارزة في اتصالات الألياف الضوئية وتطبيقات الاستشعار بسبب قدراتها الاستثنائية في الحفاظ على الاستقطاب.
يكمن مفتاح أداء ألياف PANDA في هيكلها الفريد الذي يتميز بجزأين متماثلين لتطبيق الضغط (SAPs) على جانبي قلب الألياف. تتميز مناطق الضغط هذه، والتي عادة ما تكون مصنوعة من مادة مشبعة بالبورون، بمعاملات تمدد حراري مختلفة بشكل كبير مقارنة بالمادة الأساسية. عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة أثناء التصنيع، يؤدي عدم التطابق هذا إلى خلق ضغط جانبي قوي على القلب.
تعمل آلية الضغط هذه على "درع" النواة بشكل فعال، مما يؤدي إلى الانكسار المزدوج - وهي ظاهرة يتعرض فيها الضوء لمؤشرات انكسار مختلفة اعتمادًا على اتجاه استقطابه. تنشئ الألياف محاور سريعة وبطيئة مميزة لانتشار الضوء. عندما يصطف الضوء المستقطب خطيًا مع أي من المحورين، تظل حالة استقطابه مستقرة طوال فترة الإرسال.
تقدم Fujikura تكوينات متعددة من ألياف PANDA تتميز بثلاث خصائص أساسية:
يحدد الطلاء الواقي المتانة الميكانيكية والمقاومة البيئية:
تتراوح هذه المعلمة من 5 مم إلى 30 مم، وتحدد مرونة التثبيت، حيث تشير القيم الأصغر إلى مرونة أكبر.
تدعم ألياف PANDA الإرسال عبر نطاقات طيفية متعددة:
يكشف اصطلاح التسمية عن المواصفات الرئيسية:
يتيح استقرار استقطاب ألياف PANDA أداء وظائف مهمة في:
تستمر تقنية الألياف المتخصصة هذه في تمكين التقدم عبر قطاعات الاتصالات والدفاع والطاقة والبحث العلمي، مما يوضح كيف يمكن لهندسة المواد أن تحل التحديات الأساسية في نقل الموجات الضوئية.
