كابلات الألياف الضوئية البحرية مصممة خصيصًا للبيئات البحرية، مما يوفر نقل بيانات مستقرًا وموثوقًا. ولا تقتصر استخدامها على الاتصالات الداخلية للسفن فحسب، بل تُستخدم أيضًا على نطاق واسع في الاتصالات عبر المحيطات ونقل البيانات لمنصات النفط والغاز البحرية، مما يلعب دورًا محوريًا في أنظمة الاتصالات البحرية الحديثة. ولضمان استقرار العمليات البحرية، صُممت كابلات الألياف الضوئية البحرية لتكون مقاومة للماء والضغط والتآكل والمتانة الميكانيكية والمرونة العالية.
عادةً ما يتكون هيكل كابلات الألياف الضوئية البحرية من وحدة ألياف، وغلاف، وطبقة مدرعة، وغطاء خارجي على الأقل. في التصاميم أو التطبيقات الخاصة، قد تستغني كابلات الألياف الضوئية البحرية عن طبقة الدرع، وتستخدم بدلاً منها مواد أكثر مقاومة للتآكل أو أغلفة خارجية خاصة. بالإضافة إلى ذلك، وللتكيف مع البيئات المختلفة، قد تتضمن كابلات الألياف الضوئية البحرية طبقات مقاومة للحريق، وعناصر مركزية/معززة، وعناصر إضافية مانعة لتسرب الماء.
(1) وحدة الألياف الضوئية
وحدة الألياف هي المكون الأساسي لكابلات الألياف الضوئية البحرية، وتحتوي على ألياف ضوئية واحدة أو أكثر.
الألياف الضوئية هي الجزء الأساسي من الكابل، وتتكون عادةً من قلب، وغلاف، وطلاء، بهيكل دائري متحد المركز. القلب، المصنوع من السيليكا عالية النقاء، مسؤول عن نقل الإشارات الضوئية. يحيط الغلاف، المصنوع أيضًا من السيليكا عالية النقاء، بالقلب، موفرًا سطحًا عاكسًا وعزلًا بصريًا، بالإضافة إلى حماية ميكانيكية. أما الطلاء، وهو الطبقة الخارجية للألياف، فيتكون من مواد مثل الأكريلات والمطاط السيليكوني والنايلون، لحماية الألياف من الرطوبة والتلف الميكانيكي.
تُصنف الألياف الضوئية عمومًا إلى ألياف أحادية الوضع (مثل G.655 وG652D) وألياف متعددة الأوضاع (مثل OM1-OM4)، بخصائص أداء نقل مختلفة. تشمل خصائص النقل الرئيسية أقصى توهين، وأدنى عرض نطاق، ومعامل الانكسار الفعال، والفتحة العددية، وأقصى معامل تشتت، والتي تُحدد كفاءة ومسافة نقل الإشارة.
تُحاط الألياف بأنابيب عازلة، سواءً كانت فضفاضة أو محكمة، لتقليل التداخل بينها والتأثيرات البيئية الخارجية. ويضمن تصميم وحدة الألياف نقل البيانات بكفاءة، مما يجعلها الجزء الأساسي والأكثر أهمية في كابلات الألياف الضوئية البحرية.
(2) غمد
يُعد غلاف الألياف مكونًا أساسيًا للكابل، إذ يحمي الألياف الضوئية. ويُصنف، حسب هيكله، إلى أنابيب عازلة محكمة وأنابيب عازلة فضفاضة.
تُصنع أنابيب العزل المحكمة عادةً من مواد مثل راتنج البولي بروبيلين (PP)، وكلوريد البولي فينيل (PVC)، والبولي إيثيلين المقاوم للهب والخالي من الهالوجين (HFFR PE). تلتصق أنابيب العزل المحكمة بإحكام بسطح الألياف، دون ترك أي فجوات تُذكر، مما يُقلل من حركة الألياف. يوفر هذا الغطاء المحكم حماية مباشرة للألياف، ويمنع دخول الرطوبة، ويوفر قوة ميكانيكية عالية ومقاومة للتداخلات الخارجية.
عادةً ما تكون أنابيب التخزين المؤقت السائبة مصنوعة من مواد عالية المرونةبي بي تيبلاستيك، مملوء بجل مانع لتسرب الماء لتوفير التوسيد والحماية. توفر أنابيب العزل السائبة مرونة ممتازة ومقاومة للضغط الجانبي. يسمح الجل المانع لتسرب الماء للألياف بالتحرك بحرية داخل الأنبوب، مما يُسهّل استخراج الألياف وصيانتها. كما يوفر حماية إضافية من التلف وتسرب الرطوبة، مما يضمن ثبات الكابل وسلامته في البيئات الرطبة أو تحت الماء.
(3) طبقة الدروع
تقع طبقة الدرع داخل الغلاف الخارجي، وتوفر حماية ميكانيكية إضافية، مما يمنع التلف المادي لكابل الألياف الضوئية البحرية. تُصنع هذه الطبقة عادةً من جديلة أسلاك فولاذية مجلفنة (GSWB). يغطي الهيكل المضفر الكابل بأسلاك فولاذية مجلفنة، بمعدل تغطية لا يقل عن 80%. يوفر الهيكل المدرع حماية ميكانيكية فائقة وقوة شد عالية، بينما يضمن التصميم المضفر مرونةً ونصف قطر انحناء أصغر (نصف قطر الانحناء الديناميكي المسموح به لكابلات الألياف الضوئية البحرية هو 20D). هذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب حركة أو انحناءً متكررًا. بالإضافة إلى ذلك، توفر مادة الفولاذ المجلفن مقاومةً إضافيةً للتآكل، مما يجعلها مثاليةً للاستخدام في البيئات الرطبة أو المعرضة لرذاذ الملح.
(4) الغلاف الخارجي
الغلاف الخارجي هو طبقة الحماية المباشرة لكابلات الألياف الضوئية البحرية، وهو مصمم لمقاومة أشعة الشمس، والأمطار، وتآكل مياه البحر، والأضرار البيولوجية، والصدمات الفيزيائية، والأشعة فوق البنفسجية. يُصنع الغلاف الخارجي عادةً من مواد مقاومة للبيئة مثل البولي فينيل كلوريد (PVC) ومواد خالية من الهالوجين منخفضة الدخان (LSZHبولي أوليفين، يتميز بمقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة للعوامل الجوية، ومقاومة للمواد الكيميائية، ومقاومة للهب. هذا يضمن ثبات الكابل وموثوقيته في الظروف البحرية القاسية. لأسباب تتعلق بالسلامة، تستخدم معظم كابلات الألياف الضوئية البحرية حاليًا مواد LSZH، مثل LSZH-SHF1 وLSZH-SHF2 وLSZH-SHF2 MUD. تُنتج مواد LSZH كثافة دخان منخفضة جدًا، ولا تحتوي على الهالوجينات (الفلور، الكلور، البروم، إلخ)، مما يمنع انبعاث الغازات السامة أثناء الاحتراق. من بين هذه المواد، يُعد LSZH-SHF1 الأكثر استخدامًا.
(5) طبقة مقاومة للحريق
في المناطق الحرجة، ولضمان استمرارية وموثوقية أنظمة الاتصالات (مثل إنذارات الحريق والإضاءة والاتصالات في حالات الطوارئ)، تتضمن بعض كابلات الألياف الضوئية البحرية طبقة مقاومة للحريق. غالبًا ما تتطلب كابلات الأنابيب العازلة السائبة إضافة شريط ميكا لتعزيز مقاومة الحريق. تحافظ الكابلات المقاومة للحريق على قدرة الاتصال لفترة معينة أثناء الحريق، وهو أمر بالغ الأهمية لسلامة السفينة.
(6) أعضاء التعزيز
لتعزيز القوة الميكانيكية لكابلات الألياف الضوئية البحرية، يتم استخدام عناصر التعزيز المركزية مثل أسلاك الفولاذ الفوسفاتية أو البلاستيك المقوى بالألياف (البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجيةتُضاف مواد إضافية. تزيد هذه المواد من قوة الكابل ومقاومته للشد، مما يضمن ثباته أثناء التركيب والاستخدام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة عناصر تقوية إضافية، مثل خيوط الأراميد، لتحسين قوة الكابل ومقاومته للتآكل الكيميائي.
(7) التحسينات الهيكلية
مع التقدم التكنولوجي، يتطور هيكل ومواد كابلات الألياف الضوئية البحرية باستمرار. على سبيل المثال، تستغني كابلات الأنابيب السائبة الجافة تمامًا عن الجل المانع للماء التقليدي، وتستخدم مواد جافة مانعة للماء في كل من الأنابيب السائبة ولب الكابل، مما يوفر فوائد بيئية، ووزنًا أخف، ومزايا خالية من الجل. ومن الأمثلة الأخرى استخدام إلاستومر البولي يوريثان الحراري (TPU) كمادة للغلاف الخارجي، مما يوفر نطاقًا أوسع لدرجات الحرارة، ومقاومة للزيوت، ومقاومة للأحماض، ومقاومة للقلويات، ووزنًا أخف، ومتطلبات مساحة أصغر. تُظهر هذه الابتكارات التحسينات المستمرة في تصميم كابلات الألياف الضوئية البحرية.
(8) الملخص
يراعي التصميم الهيكلي لكابلات الألياف الضوئية البحرية المتطلبات الخاصة لبيئات المحيطات، بما في ذلك مقاومة الماء، ومقاومة الضغط، ومقاومة التآكل، والمتانة الميكانيكية. إن الأداء العالي والموثوقية العالية لكابلات الألياف الضوئية البحرية تجعلها عنصرًا لا غنى عنه في أنظمة الاتصالات البحرية الحديثة. ومع تطور التكنولوجيا البحرية، يستمر تطور هيكل ومواد كابلات الألياف الضوئية البحرية لتلبية متطلبات استكشاف المحيطات العميقة واحتياجات الاتصالات الأكثر تعقيدًا.
نبذة عن ONE WORLD (OW Cable)
شركة ون وورلد (OW Cable) هي مورد عالمي رائد للمواد الخام عالية الجودة لصناعة الأسلاك والكابلات. تشمل محفظة منتجاتنا البلاستيك المقوى بالألياف (FRP)، ومواد منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين (LSZH)، والبولي إيثيلين المقاوم للهب والخالي من الهالوجين (HFFR PE)، وغيرها من المواد المتطورة المصممة لتلبية المتطلبات الصارمة لتطبيقات الكابلات الحديثة. بفضل التزامنا بالابتكار والجودة والاستدامة، أصبحت ون وورلد (OW Cable) شريكًا موثوقًا به لمصنعي الكابلات حول العالم. سواءً لكابلات الألياف الضوئية البحرية، أو كابلات الطاقة، أو كابلات الاتصالات، أو غيرها من التطبيقات المتخصصة، فإننا نوفر المواد الخام والخبرة اللازمة لضمان أداء وموثوقية فائقين.
وقت النشر: ١٤ مارس ٢٠٢٥