تمكن مجموعة من العلماء بجامعة ألفيوروف القومية للبحوث الأكاديمية في بطرسبورغ من تطوير تقنية إنشاء مكونات لأول أنظمة الاتصالات الضوئية تحت الماء في روسيا، يعتمد على “مصابيح LED الخضراء”.
استخدام أنظمة الاتصالات الضوئية تحت الماء
تعد أنظمة الاتصالات الضوئية تحت المائية واعدة للغاية للملاحة البحرية، لأنها عبارة عن قناة اتصال عالية السرعة في البيئة المائية، وفقًا لما ذكرته باحث في جامعة ألفيوروف في بطرسبورغ التي تعد ثاني أكبر الجامعات بروسيا.
مزايا عديدة تحتوي عليها طريقة الاتصالات الضوئية تحت المائية، مقارنة بالطرق الصوتية المائية والكهرومغناطيسية، إذ جاءت من بين هذه المزايا هي السرعة العالية لنقل المعلومات التي تزيد عن 1 ميجابت في ثانية. فضلًا عن التخفي والقابلية للنشر السريع والقدرة على التواصل مع عدة أجهزة تحت الماء في وقت واحد.
ويمتص الماء كميات محدودة من الضوء الأخضر الذي يمكن أن يستخدم لتنفيذ مختلف المهام. وبالتالي يوسع هذا النوع من الاتصالات القدرات. ويكمل القدرات الموجودة في مياه الممر البحري الشمالي (المحيط المتجمد الشمالي).
كما طور العلماء في مختبر تكنولوجيا النانو بالجامعة. نموذج أولي لجهاز ينبعث منه الضوء الأخضر. إذ يعتمد على بلورات يتم إنمائها على شكل أسلاك نانوية أو بلورات نانوية تشبه الخيوط (الشعيرات).
كما أنه يعتمد على تقنية زراعة مثل هذه البلورات هي التي تجعل من الممكن الحصول على الضوء الأخضر.
وفي هذا الشأن، قال الباحث فلاديسلاف غريدشين في الجامعة:” بفضل استخدام البلورات الخيطية (الشعيرات) من الممكن تطوير مصادر للفوتونات المفردة.
وأضاف أن تفتح هذه التكنولوجيا آفاقًا جديدة لدمج العناصر الضوئية مع تكنولوجيا السيليكون. الأمر الذي يمكن أن يزيد إلى حد بعيد من كفاءة الأجهزة المرسلة للضوء.
وأشار إلى أنها تعد خطوة أخرى على طريق إنشاء الدوائر المتكاملة الفوتونية روسية الصنع.
أهمية أنظمة الألياف الضوئية
يذكر فإن أنظمة الألياف الضوئية تحت المائية تمر بقاع المحيطات وتنقل البيانات على شكل إشارات مشفرة باستخدام الفوتونات.
كما أنها تضمن في الوقت الراهن نقل نحو 95٪ من جميع المعلومات في العالم. إذ تتطور البنية التحتية لأنظمة الألياف البصرية تحت المائية بوتيرة عالية. وذلك لأنها تتمتع بإنتاجية أعلى من الاتصالات التي تتحقق عبر الأقمار الصناعية.
وتكون هناك شركة واحدة فقط من ألمانيا تعمل على تطوير مثل هذه البحوث في السوق العالمية. وفقا لما ذكره مصدر في مركز Photonics، لذلك فإن التطوير الروسي له كل الفرص لتولي مكانة رائدة في هذا المجال بمساعدة الخصائص المعدلة لمصابيح LED الخضراء. والتي يمكن استخدامها في أنظمة نقل المعلومات تحت الماء.
تعتبر أنظمة الألياف الضوئية تحت المائية من أحدث التقنيات التي غيرت وجه الاتصالات العالمية. حيث تمكنت من نقل البيانات بسرعات هائلة عبر مسافات شاسعة تحت سطح المحيطات.
الألياف الضوئية تحت المائية هي عبارة عن كابلات بحرية تتكون من ألياف زجاجية رفيعة جدًا. يتم من خلالها نقل البيانات على شكل نبضات ضوئية. توضع هذه الكابلات في قاع المحيطات أو تدفن تحت طبقة من التربة البحرية لحمايتها من التلف.
تطبيقات الألياف الضوئية تحت المائية
- الإنترنت: تشكل الألياف الضوئية العمود الفقري لشبكة الإنترنت العالمية. إذ تربط بين القارات والدول.
- الاتصالات بين مراكز البيانات: تستخدم هذه الألياف لنقل البيانات بين مراكز البيانات الكبيرة التي تدعم خدمات الإنترنت والتجارة الإلكترونية.
- الاتصالات الحكومية والعسكرية: تستخدم الحكومات والجهات العسكرية هذه الألياف. لنقل البيانات الحساسة والاتصالات المشفرة.
- الصناعة: تستخدم الشركات الصناعية الكبرى هذه الألياف لتبادل البيانات بين مصانعها المنتشرة في العالم.
المصدر