ما هو خط تأخير الألياف الضوئية OFDL
خط تأخير الألياف الضوئية (OFDL) هو جهاز يُمكّن من تحقيق تأخير زمني للإشارات الضوئية. باستخدام هذا التأخير، يُمكن تحقيق إزاحة الطور، والتخزين الضوئي الكامل، ووظائف أخرى. له تطبيقات واسعة في رادار المصفوفة الطورية، وأنظمة اتصالات الألياف الضوئية، والتدابير المضادة الإلكترونية، والبحث العلمي والاختبار، وغيرها من المجالات. ستبدأ هذه المقالة بالمبادئ الأساسية لخطوط تأخير الألياف الضوئية، مع التركيز على سيناريوهات التطبيق وكيفية اختيار خط تأخير الألياف الضوئية المناسب.
مبدأ العمل
المبدأ الأساسي لخط تأخير الألياف الضوئية هو أن الإشارة الضوئية المراد تأخيرها تنتقل عبر طول محدد من كابل الألياف الضوئية، ونظرًا للوقت اللازم لنقل الضوء في كابل الألياف الضوئية، يتم تحقيق التأخير الزمني للإشارة الضوئية. كما هو موضح في الشكل 1، فإن أبسط خط تأخير للألياف الضوئية هو نظام يتكون من أجهزة مثل الليزر والمُعدِّلات وألياف النقل وكاشفات الضوء مع وظيفة تأخير الإشارة. مبدأ العمل: يتم إدخال إشارة التردد اللاسلكي المراد إرسالها والإشارة الضوئية المنبعثة من الليزر في مُُعدِّلات مختلفة. تُعدِّل المُُعدِّلات إشارة التردد اللاسلكي على الضوء لتكوين إشارة ضوئية تحمل معلومات التردد اللاسلكي. يتم توصيل الإشارة الضوئية التي تحمل معلومات التردد اللاسلكي بوصلة الألياف الضوئية للنقل، وتتأخر لفترة من الوقت، ثم تصل إلى كاشف الضوء. يحول كاشف الضوء الإشارة الضوئية المستقبلة التي تحمل معلومات التردد اللاسلكي إلى إشارة كهربائية خرج.
الشكل 1 البنية الأساسية لخط تأخير الألياف البصرية OFDL
سيناريوهات التطبيق
1. رادار المصفوفة الطورية: يُعدّ هوائي المصفوفة الطورية المكون الأساسي له. لا تلبي هوائيات الرادار التقليدية متطلبات أنظمة الرادار، بينما تتميز خطوط تأخير الألياف الضوئية بمزايا أداء فريدة في تطبيقات هوائيات المصفوفة الطورية. لذلك، تكتسب خطوط تأخير الألياف الضوئية أهمية علمية بالغة في رادار المصفوفة الطورية.
٢. أنظمة اتصالات الألياف الضوئية: تُستخدم خطوط تأخير الألياف الضوئية لتنفيذ مخططات تشفير محددة. فمن خلال إدخال تأخيرات مختلفة في نقاط زمنية مختلفة، يمكن توليد إشارات تشفير بأنماط محددة، مما يُحسّن من قدرة الإشارات على مقاومة التداخل في أنظمة الاتصالات الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استخدامها أيضًا كذاكرة تخزين مؤقتة (كاش) لتخزين بيانات معينة مؤقتًا، وما إلى ذلك. باختصار، تتمتع خطوط تأخير الألياف الضوئية بمجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات متعددة بفضل نطاقها الترددي العالي، وقلة خسائرها، ومقاومتها للتداخل الكهرومغناطيسي. سواءً في مجالات الاتصالات، أو الرادار، أو الملاحة، أو التصوير الطبي، فإن جميعها تلعب دورًا هامًا.
وقت النشر: ٢٠ مايو ٢٠٢٥