تطبيقات واستخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات، يُعتبر الليزر في الوقت الحالي أحد أهم التقنيات في العالم، ويدخل في الكثير من الصناعات والمجالات، إذ يدخل في مجال الاتصالات، والطب، الإلكترونيات، كذلك المعدات العسكرية، وفي المجال الترفيهي وغيرها من الاستخدامات، ويُمكن القول أن تاريخ صناعة الليزر يرجع لعام 1964م، حيث تم استخدام الليزر في اتصالات الطائرات، وبعدها تم تطويرها لما هو عليه الآن، وفي هذا المقال سوف نسلط الضوء على تطبيقات واستخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات.
محتويات
تطبيقات واستخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات
يُعتبر الليزر الحجر الأساسي لكافة أنواع التكنولوجيا الرقمية في الوقت الحالي، إذ يُمككن العثور على الكثير من استخداماته حاليًا، كما تم ربطه بجهاز الحاسوب لعدة استخدامات، كما يُستخدم على نطاق واسع في تقنية تُعرف باسم الضوئيات، وفي السطور التالية نوضح ما هي تطبيقات واستخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات:
الألياف الضوئية
- منذ اكتشاف تقنية الليزر، حدث ثورة كبيرة في طريقة تواصلنا.
- إذ أصبح المسؤول إلى حد كبير عن صعود عصر المعلومات.
- تُستخدم شبكة الألياف الضوئية في العصر الحالي في تشريع نقل المعلومات.
- ومن خلال الألياف الزجاجية أو البلاستيكية يتم نقل المعلومات على شكل نبضات ضوء الليزر.
- حيث يتم تحويل نبضات الضوء في وجهتها إلى إشارات كهربائية تعبر عن المعلومات.
- ولقد تم استخدام أنظمة الألياف الضوئية على نطاق واسع، لتحل بسرعة كبيرة محل شبكات الكابلات النحاسية القديمة، والتي تتميز بمرونتها، وتكلفة أقل، وكفاءة عالية، ووضوح الإشارة، وقدرة متزايدة على حمل ضعف البيانات مثل أسلاك النحاس
- وهذا ساهم بشكل كبير في أن تكون خيارًا ممتازًا لصناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية.
شاهد أيضا: هل الليزر يفتح منطقة البكيني وكم جلسة يلزم للتفتيح
تكنولوجيا المعلومات والاتصالات
- نظرًا لأن الليزر يمكن أن يحمل كميات كبيرة من المعلومات في شكل نبضات.
- فقد تم استخدامها على نطاق واسع في صناعة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات.
- تتضمن أمثلة المناطق التي يتم فيها استخدام الليزر يلي:
- تخزين البيانات وحفظها: يمكن لأجهزة الليزر قراءة وكتابة المعلومات المشفرة على هيئة “نقش” مجهري على أقراص مضغوطة وأقراص DVD و Blu-Ray ووسائط تخزين أخرى.
- رفع تردد تشغيل المعالج: يمكن أن توفر الليزر الصغيرة بديلاً عالي السرعة للترانزستورات، ويمكن استخدام الإشارات الضوئية لربط الدوائر المتكاملة بسرعة الضوء، فضلاً عن توفير الأساس لجيل جديد من الذاكرة ثلاثية الأبعاد.
استخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات
تُعتبر تقنية الاتصال بالليزر أحد أشكال الاتصال المستخدمة على نطاق واسع بين الناس، وتتميز هذه التقنية بسرعة نقل المعلومات، وإلغاء الحاجة إلى أي كبلات أو حقوق بث، ومن استخدامات الليزر في الاتصالات ما يلي:
الليزر ديود (Laser Diode)
- يعد الصمام الثنائي الليزري أحد المكونات الرئيسية لأي نظام اتصالات عريض النطاق.
- حيث يتم استخدامه كجهاز إرسال عالي السرعة في شبكات الألياف البصرية الرقمية والتناظرية، لضخ الليزر إلى مكبرات الصوت المشبعة بالإربيوم أو أشعة الليزر ذات الطاقة العالية في مجال الاختبار والقياس.
- وتشمل الاتصالات الضوئية أي شكل من أشكال الاتصال يستخدم الضوء كوسيلة لنقل البيانات .
- يتكون نظام الاتصال البصري من جهاز إرسال يقوم بتشفير رسالة على شكل إشارة ضوئية.
- وهي القناة التي ينقل الإشارة إلى وجهتها، وجهاز استقبال يقوم بإعادة إنتاج الرسالة من الإشارة الضوئية المستلمة.
الاستخدامات العسكرية
- يتم استخدام الليزر في المجال العسكري، ولهذه التقنية أهمية كبيرة.
- حيث أنها تنافس الخدمات في التحميل الزائد للنطاق الترددي للطيف الكهرومغناطيسي المزدحم.
- وذلك من أجل استيعاب المنصات غير المأهولة وأجهزة الاستشعار والأجهزة الأخرى التي تقدم الفيديو في الوقت الفعلي ومجموعات البيانات الكبيرة الأخرى.
- تسعى وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة أيضًا إلى تقليل الحجم والوزن ومتطلبات الطاقة الخاصة بأشعة الليزر التي يمكن استخدامها في الأسلحة، وكذلك في الاتصالات ذات النطاق الترددي العالي.
شاهد أيضا: من جربت تشقير الحواجب بالليزر وأهم مميزاته
مكونات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات
هناك العديد من المكونات والمواد المستخدمة لتصميم ليزر الاتصالات والمطلوبة لمحركات الليزر، والمرشحات، ومقسمات الأشعة، والمرايا، والموجهات الموجية، ومكبرات الصوت، والصمامات الثنائية الباعثة للضوء، على سبيل المثال لا الحصر، عادةً ما يتم إنشاء ليزر الاتصالات من ثلاثة مكونات رئيسية:
- وسيط كسب نشط أو وسط ليزر مثل أشباه الموصلات.
- كذلك، مصدر طاقة أو مضخة أو مصدر مضخة مثل التيارات الكهربائية.
- أيضًا، يتكون التجويف البصري من عاكسات من مرآتين أو أكثر تشكل مرنانًا ضوئيًا لتضخيم الضوء.
- علاوة على ذلك، يمكن أن تكون ليزر أشباه الموصلات (ليزر الصمام الثنائي) بحجم حبة ملح وتستخدم في اتصالات الألياف البصرية.
- تستخدم الاتصالات الضوئية أشعة الليزر تحت الحمراء التي تُستخدم لإرسال البيانات من وإلى الفضاء.
أنواع الليزر الرئيسية
أصبح الليزر جزءًا مهمًا من المجتمع، خاصة مع الاتصالات الحالية، وفي كل يوم نستخدم الليزر في مكان ما من حياتنا، وهناك أنواع رئيسية لليزر، سوف نتعرف عليها في السطور التالية:
- ألياف الليزر.
- كذلك، غازات الليزر.
- أيضًا، الليزر السائل.
- علاوة على ذلك، ليزر أشباه الموصلات .
- بالإضافة إلى ذلك، ليزر الحالة الصلبة.
شاهد أيضا: كم تكلفة عملية البواسير بالليزر في مصر
وصلنا لنهاية المقال، وفيه قدمنا لكم تطبيقات واستخدامات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات، كما عرجنا على توضيح مكونات الليزر في الاتصالات ونقل البيانات، كذلك أنواع الليزر الرئيسية.
