ForHosting KIT · العلوم

التشتت المادي في الألياف

قدّر مقدار اتساع نبضة الضوء في ألياف الزجاج: تشتت قدره 17 ps/(nm·km) ومصدر عرض طيفه 2 nm وألياف طولها 10 km تجعل كل نبضة أعرض بمقدار 340 ps. قارن هذا الرقم بالزمن المتاح لكل بت. مجانًا في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

معامل التشتت: 17
العرض الطيفي: 2
طول الليف: 10

تحصل على

العرض الطيفي (nm): 2
طول الليف (km): 10
التشتت المطلق: 17
اتساع النبضة (ps): 340

يوسّع التشتت المادي النبضات الضوئية لأن أطوال الموجة المختلفة في طيف المصدر تسير بسرعات مجموعة متباينة قليلًا داخل الزجاج. التقدير من الرتبة الأولى لذلك الاتساع الزمني هو حاصل ضرب بسيط: القيمة المطلقة لمعامل التشتت المادي مضروبة في العرض الطيفي وفي طول الليف. تأخذ حاسبة التشتت المادي في الألياف هذه القيمة D بوحدة بيكوثانية لكل نانومتر لكل كيلومتر، وΔλ بالنانومتر، وL بالكيلومتر، ثم تُرجع اتساع النبضة بالبيكوثانية مع سلسلة صيغة مستقرة للسجلات والواجبات. موازنات وصلات الاتصالات، ومختبرات الألياف الجامعية، ومقارنات ثنائيات الليزر تحتاج جميعها إلى الصيغة المغلقة نفسها قبل فتح محاكيات غير خطية أو موجّهة كاملة.

ماذا يعني اتساع النبضة بسبب التشتت المادي في الليف

داخل السيليكا والزجاجات البصرية الأخرى يعتمد معامل الانكسار على طول الموجة، لذا يعتمد تأخير المجموعة لكل وحدة طول عليه أيضًا. عندما لا يكون المصدر أحادي اللون، تتراكم تأخيرات مختلفة للمكوّنات الطيفية وتمتد غلاف النبضة زمنيًا. يعبّئ النموذج الصناعي من الرتبة الأولى ذلك الأثر في معامل تشتت D، يُذكر عادةً ببيكوثانية من تغيّر التأخير لكل نانومتر من تغيّر طول الموجة ولكل كيلومتر من الليف.

ضرب القيمة المطلقة ل D في العرض الطيفي للمصدر Δλ وفي طول المقطع L يعطي المساهمة المتوقعة للتشتت المادي في الاتساع: Δt يساوي |D| مضروبًا في Δλ وفي L. غالبًا ما يُسمّى D الموجب منطقة التشتت الطبيعي؛ وD السالب المنطقة الشاذة المستخدمة في مناقشات السوليتون والتعويض. بالنسبة لمقدار الاتساع يُلغى الإشارة، ولذلك تستخدم هذه الحاسبة |D|.

يتجاهل النموذج تشتت الموجّه (الذي قد يلغي التشتت المادي أو يُضاف إليه في ليف أحادي النمط حقيقي)، وتشتت نمط الاستقطاب، والتعديل الذاتي للطور، ومنحدرات التشتت ذات الرتب الأعلى. إنه تقدير الكتاب وموازنة الوصلة عندما تكون D وعرض الخط والطول معروفة مسبقًا من ورقة بيانات أو نص واجب، وليس حلاً كاملًا ل GVD من معاملات سيلماير.

أين تستخدم الفرق هذه التقديرات عمليًا

تطرح مقررات الاتصالات البصرية مسائل لا تنتهي عن اتساع النبضة بسبب التشتت المادي من D في الكتالوج وعرض طيفي لليزر أو LED وطول الوصلة؛ ويسرّع مرجع موثوق التصحيح وإعداد المختبر. يقارن مخططو شبكات الوصول والمترو تلك القيمة بالبيكوثانية بموازنات فترة البت قبل أن يقرروا إن كانت تعويض التشتت أو مصادر أضيق أو مسافات تجديد أقصر مطلوبة. ينشر بائعو المكوّنات منحنيات D مقابل طول الموجة ويريدون حاصلًا شفافًا ل D وΔλ وL في حاسبات التسويق وملاحظات التطبيق.

تقدّر مجموعات الأجهزة كم ستمتد مصدر ASE عريض النطاق بعد بكرة ليف عند تصميم مقاعد OTDR أو الاستشعار أو البصريات غير الخطية. فضّل هذه النقطة النهائية عندما يكون لديك بالفعل D والعرض الطيفي والطول وتحتاج صيغة مغلقة قابلة للمراجعة — لا نموذج زجاج سيلماير، ولا خريطة تشتت لوني كاملة لليف نقل، ولا حلول PMD أو انتشار نبضات غير خطي، فهي تحتاج مدخلات مختلفة وصفحات هبوط منفصلة.

حالات الاستخدام

تقديرات موازنة النبضة لوصلات الاتصالات

اضرب |D| والعرض الطيفي للمصدر وطول المقطع للحصول على اتساع التشتت المادي بالبيكوثانية قبل مقارنته بهوامش فترة البت.

مفاتيح مختبر وواجبات الألياف

أرجع Δt حتميًا من D وΔλ وL في الكتاب حتى يشارك المعلمون والطلاب والمصححات التلقائية حقيقة مرجعية واحدة.

الأسئلة الشائعة

ما الصيغة التي تستخدمها حاسبة التشتت المادي في الألياف؟

تستخدم اتساع التشتت المادي من الرتبة الأولى Δt = |D| · Δλ · L، مع D بوحدة ps/(nm·km)، وΔλ بالنانومتر، وL بالكيلومتر، وΔt بالبيكوثانية.

لماذا تُستخدم القيمة المطلقة ل D؟

قد يكون D موجبًا (طبيعي) أو سالبًا (شاذ). يعتمد اتساع غلاف النبضة من التشتت من الرتبة الأولى على المقدار |D|، لذا تضرب الحاسبة |D| في العرض الطيفي والطول.

ما الوحدات التي يجب أن أستخدمها؟

استخدم D بوحدة ps/(nm·km)، والعرض الطيفي بالنانومتر، وطول الليف بالكيلومتر. حوّل الأمتار إلى كيلومترات قبل الاستدعاء إذا كانت رسوماتك بالمتر.

هل يشمل ذلك تشتت الموجّه أو PMD؟

لا. تُرجع هذه القدرة فقط حاصل التشتت المادي |D|·Δλ·L. تشتت الموجّه وتشتت نمط الاستقطاب والآثار غير الخطية تتطلب نماذج ومدخلات منفصلة.

كيف أقلّل اتساع النبضة الناتج عن التشتت المادي؟

يزداد الاتساع بالتناسب مع عرض طيف المصدر وطول الألياف، لذا يقلّله مصدر أضيق طيفًا أو مقطع أقصر. ويُنظر أيضًا في تعويض التشتت أو تقريب المسافة بين المجددات.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"dispersion_parameter":17,"spectral_width":2,"fiber_length":10}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "dispersion_parameter": 17,
    "spectral_width": 2,
    "fiber_length": 10
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "dispersion_parameter": 17,
    "spectral_width": 2,
    "fiber_length": 10
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"dispersion_parameter":17,"spectral_width":2,"fiber_length":10}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"dispersion_parameter":17,"spectral_width":2,"fiber_length":10}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/fiber-material-dispersion", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "dispersion_parameter": 17,
  "spectral_width": 2,
  "fiber_length": 10
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.fiber_material_dispersion",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

المدخلات والوحدات والمخرجات وقواعد التحقق

يجب أن تكون الثلاثة منتهية. يجوز أن يكون D موجبًا أو سالبًا أو صفرًا — والصفر يعيد اتساعًا صفريًا فقط. أرسل ثلاثة أعداد: dispersion_parameter وهو D بوحدة ps لكل nm لكل km، وspectral_width وهو Δλ بالنانومتر، وfiber_length وهو L بالكيلومتر. يجب أن يكون العرض الطيفي والطول موجبين تمامًا؛ الصفر أو القيم السالبة تفشل ب invalid_input لأنها لا تعرّف اتساعًا فيزيائيًا من الرتبة الأولى لهذه الصيغة الضربية. تُقبل أسماء بديلة شائعة مثل D وD_m وdispersion وdelta_lambda وspectral_width_nm وlinewidth وL وlength_km وfiber_length_km حتى لا تحتاج النصوص المكتوبة برموز الكتب إلى طبقة إعادة تسمية. عند النجاح تعيد الاستجابة dispersion_parameter وspectral_width_nm وfiber_length_km منظّفة، وabs_dispersion ك |D|، وpulse_broadening_ps ك |D| مضروبًا في Δλ وفي L، مع سلسلة الصيغة Δt يساوي |D| مضروبًا في Δλ وفي L، وunit_note يوثّق النتيجة بالبيكوثانية. تشمل الفحوصات الكلاسيكية ليفًا أحادي النمط قياسيًا قرب سبعة عشر بيكوثانية لكل نانومتر-كيلومتر بعرض شبيه ب LED قدره نانومتران على عشرة كيلومترات، وديود ليزر أضيق على مقطع أطول، وحالة الطول أو العرض الصفري كمسار invalid_input الإلزامي. سعر الاستدعاء التحليلي الناجح مبلغ ثابت $0.002 لكل عنصر؛ الحقول الناقصة والسلاسل غير العددية وNaN وInfinity وΔλ أو L غير الموجبة لا تُحاسب.

أين تستخدم الفرق هذه التقديرات عمليًا

يريد مؤلفو المناهج الذين يبنون تطبيقات تفاعلية للألياف نفس شكل JSON في ودجت المتصفح وفي API حتى تتوافق أوراق العمل دون اتصال والمصححات التلقائية عبر الإنترنت. ولأن هذه القدرة محرك parse صرف، فإن تسعير API هو القاعدة المنشورة $0.002 لكل عنصر ناجح، ولا يستهلك فشل التحقق الرصيد.

حالات التكامل

نصوص مقايضة عرض خط المصدر

استدعِ API دفعيًا عبر عروض طيفية ل LED مقابل الليزر وأطوال الليف لرسم حدود التشتت المادي دون جداول حسابية.

أسئلة تقنية

كم تكلفة كل استدعاء ل API؟

$0.002 لكل طلب ناجح. أداة المتصفح أعلاه تعمل مجانًا محليًا؛ وتخصم API من رصيد KIT المدفوع مسبقًا فقط عندما تنجح المهمة.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ماذا يعني اتساع النبضة بسبب التشتت المادي في الليف

أين تستخدم الفرق هذه التقديرات عمليًا

حالات الاستخدام

تقديرات موازنة النبضة لوصلات الاتصالات

مفاتيح مختبر وواجبات الألياف

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

المدخلات والوحدات والمخرجات وقواعد التحقق

أين تستخدم الفرق هذه التقديرات عمليًا

حالات التكامل

نصوص مقايضة عرض خط المصدر

أسئلة تقنية

شكرًا