جهاز الاتصال البصري الخزفي
أنواع أجهزة الاتصال البصرية السيراميك
1 دليل الموجات الخزفية
أدلة الموجات الخزفية هي أجزاء مهمة تساعد على توجيه الإشارات البصرية من خلال وسيط. عادةً ما تكون مصنوعة من مواد لها فرق كبير في مؤشر الانكسار ، مثل سيراميك سيليكون كربيد (SIC) أو بعض السيراميك القائم على الأكسيد.
يمكن صنع هذه الأدلة الموجية بأشكال مختلفة ، مثل مرشد موجة التقطيع أو مرشد القناة. تتأكد المواد الخزفية عالية الجودة من أن الإشارات البصرية يمكن أن تنتقل بخسارة قليلة جدًا. هذا يعني أن الإشارات لن تصبح أضعف أو تشويهًا.
على سبيل المثال ، في نظام الاتصالات الألياف البصرية ، يمكن استخدام أدلة الموجات الخزفية لتوصيل الضوء بين الألياف البصرية المختلفة أو لتوجيه الضوء داخل الدوائر البصرية المدمجة.
2. الموصلات البصرية الخزفية
تُستخدم الموصلات البصرية السيرامية لجعل اتصالات موثوقة ودقيقة بين الألياف البصرية أو المكونات البصرية الأخرى. عادةً ما تكون مصنوعة من السيراميك الزركوني أو غيرها من السيراميك القوي حقًا وجيد في مقاومة التآكل.
السيراميك لها استقرار ميكانيكي وكيميائي ممتاز. بفضل هذا ، يمكن لهذه الموصلات أن تبقي الألياف البصرية محاذاة بدقة والحفاظ على اتصال بصري جيد لفترة طويلة.
تم تصميم الموصلات البصرية السيراميك مع بعض الميزات الخاصة. على سبيل المثال ، لديهم ferrules الدقة. تتأكد هذه الفلزات من أن نوى الألياف البصرية تصطف بشكل صحيح. هذا يساعد على تقليل فقدان الإدراج (فقدان الإشارة عند إدخال الألياف) وأيضًا يقلل من التفكير الخلفي (عندما يرتد الضوء). يتم استخدامها على نطاق واسع عند ربط الألياف البصرية معًا وعند توصيل الأجهزة البصرية في رفوف معدات الاتصالات.
3. عزلات بصرية من السيراميك
عزلات السيراميك البصرية هي أجهزة تسمح للإشارات البصرية بالمرور في اتجاه واحد فقط وتوقف الإشارات التي تسير في الاتجاه المعاكس. غالبًا ما تكون مصنوعة باستخدام السيراميك المغناطيسي الضوئي ، مثل سيراميك Yttrium Iron Garnet (Yig).
التأثير المغناطيسي البصري في هذه السيراميك يجعل من الممكن عزل الإشارات البصرية. هذا أمر مهم حقًا لأنه يتوقف عن التغذية المرتدة البصرية (عندما يعود الضوء من حيث جاء) ويحمي المصادر البصرية من التالف. في أنظمة التضخيم البصرية وأجهزة الاتصالات القائمة على الليزر ، تساعد العوامل البصرية السيراميكية على الحفاظ على الإشارات البصرية مستقرة وأداء جيد عن طريق التخلص من الانعكاسات التي لا نريدها.
خصائص أجهزة الاتصال البصرية السيراميك
1 مقاومة درجة الحرارة عالية
السيراميك عموما لديها مقاومة عالية درجة الحرارة عالية. في أجهزة الاتصال البصرية ، تتيح لهم هذه الخاصية العمل في بيئات ذات درجات حرارة مرتفعة دون تدهور كبير للأداء. على سبيل المثال ، في مكبرات الصوت البصرية عالية الطاقة أو في منشآت الكابلات البصرية في الهواء الطلق المعرضة لأشعة الشمس ، يمكن للمكونات الخزفية تحمل الحرارة والاستمرار في العمل بفعالية. يرجع هذا الاستقرار المرتفع في درجة الحرارة إلى الروابط الكيميائية القوية والهياكل البلورية للمواد الخزفية.
2 الاستقرار الكيميائي
السيراميك مستقرة كيميائيا ، مما يعني أنها مقاومة للتآكل والتفاعلات الكيميائية. في التواصل البصري ، هذا أمر مهم لأن الأجهزة قد تتعرض لمختلف المواد الكيميائية أثناء التصنيع أو التثبيت أو في بيئة التشغيل. على سبيل المثال ، لا تتفاعل الموصلات البصرية الخزفية مع المذيبات التنظيف المستخدمة للحفاظ على الألياف البصرية ، مما يضمن موثوقيتها الطويلة والأداء البصري.
3 قوة ميكانيكية عالية
معظم أجهزة الاتصال البصرية الخزفية تمتلك قوة ميكانيكية عالية. وهذا يمكّنهم من تحمل الضغوط الميكانيكية مثل الاهتزازات والتأثيرات وقوى الانحناء. في حالة أدلة الموجات الخزفية ، تسمح قوتها العالية بتصنيع دوائر بصرية أكثر إحكاما ودائمة. يمكن أن تتحمل الموصلات البصرية السيراميك القوى الميكانيكية أثناء عمليات الاتصال والرقابة دون تلف ، مما يضمن سلامة الاتصال البصري.
4 خصائص بصرية جيدة
السيراميك المستخدمة في أجهزة الاتصال البصرية لها خصائص بصرية مواتية. لديهم مجموعة واسعة من مؤشرات الانكسار التي يمكن تعديلها من خلال تكوين المواد وتقنيات المعالجة. هذا يسمح بتصميم أدلة الموجات والمكونات البصرية الأخرى ذات الخصائص البصرية المحددة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون للسيراميك امتصاص بصري منخفض وخسائر متناثرة ، وهو أمر ضروري لنقل الإشارة البصرية الفعال.
التطبيقات
تحتوي أجهزة الاتصال البصرية السيراميكية على مجموعة واسعة من التطبيقات. في شبكات الاتصالات البصرية الطويلة - الألياف ، يتم استخدامها لنقل الإشارة وتضخيمها. في مراكز البيانات ، فإنها تساعد في ربط الخوادم وأجهزة التخزين من خلال الروابط البصرية عالية السرعة. كما أنها ضرورية في محطات قاعدة الاتصالات للتعامل مع انتقال الإشارات اللاسلكية من خلال خلاف الألياف الضوئية. بالإضافة إلى ذلك ، تجد أجهزة الاتصال البصرية السيراميك استخدامًا متزايدًا في التقنيات الناشئة مثل المستشعرات البصرية والاتصالات الكمومية ، حيث تساهم خصائصها الفريدة في تطوير هذه الأنظمة المتقدمة وأداءها.