ফাইবার অপটিক্স: বুনিয়াদি বোঝা

অপটিক্যাল ফাইবারের উন্নয়ন এবং বাস্তবায়নের মতো কিছুই যোগাযোগের জগতে পরিবর্তন করেনি। এই নিবন্ধটি এই প্রযুক্তির সাথে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় মৌলিক নীতিগুলি প্রদান করে।
 

ইঞ্জিনিয়ারিং এবং মার্কেটিং স্টাফ

অপটিক্যাল ফাইবারগুলি গ্লাস বা প্লাস্টিক থেকে তৈরি হয়। বেশিরভাগই মানুষের চুলের ব্যাস, এবং সেগুলি অনেক মাইল লম্বা হতে পারে। আলো ফাইবারের কেন্দ্র বরাবর এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে প্রেরণ করা হয় এবং একটি সংকেত আরোপ করা যেতে পারে। ফাইবার অপটিক সিস্টেম অনেক অ্যাপ্লিকেশনে ধাতব কন্ডাক্টর থেকে উচ্চতর। তাদের সবচেয়ে বড় সুবিধা হল ব্যান্ডউইথ। আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে, ধাতব পরিবাহী - এমনকি একটি সমাক্ষীয় পরিবাহীর থেকেও অনেক বেশি তথ্য ধারণ করে এমন একটি সংকেত প্রেরণ করা সম্ভব। অন্যান্য সুবিধার মধ্যে রয়েছে:

বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা - ফাইবার অপটিক্সের গ্রাউন্ডিং সংযোগের প্রয়োজন নেই। ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার উভয়ই একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন এবং তাই গ্রাউন্ড লুপ সমস্যা থেকে মুক্ত। এছাড়াও, স্পার্ক বা বৈদ্যুতিক শক হওয়ার কোনও আশঙ্কা নেই।

• ইএমআই থেকে স্বাধীনতা - ফাইবার অপটিক্স ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ (ইএমআই) থেকে অনাক্রম্য, এবং অন্য হস্তক্ষেপের জন্য তারা নিজেরাই কোনও বিকিরণ নির্গত করে না।

• কম পাওয়ার লস - এটি দীর্ঘতর তারের এবং কম রিপিটার এমপ্লিফায়ারের অনুমতি দেয়।

• হালকা এবং ছোট - ফাইবারের ওজন কম এবং সমান সিগন্যাল বহন করার ক্ষমতা সহ ধাতব কন্ডাক্টরের তুলনায় কম জায়গা প্রয়োজন।

তামার তার প্রায় 13 গুণ ভারী। ফাইবার ইনস্টল করা সহজ এবং কম নালী স্থান প্রয়োজন।

অ্যাপ্লিকেশন

অপটিক্যাল ফাইবারের কিছু প্রধান প্রয়োগ ক্ষেত্র হল:

• যোগাযোগ - ভয়েস, ডেটা এবং ভিডিও ট্রান্সমিশন হল ফাইবার অপটিক্সের সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার এবং এর মধ্যে রয়েছে:

- টেলিযোগাযোগ
- লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক (LAN)
- শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
- এভিওনিক সিস্টেম
- সামরিক কমান্ড, নিয়ন্ত্রণ এবং যোগাযোগ ব্যবস্থা

• সেন্সিং - চাপ, তাপমাত্রা বা বর্ণালী তথ্য প্রাপ্ত করার জন্য দূরবর্তী উত্স থেকে একটি ডিটেক্টরে আলো সরবরাহ করতে ফাইবার অপটিক্স ব্যবহার করা যেতে পারে। স্ট্রেন, চাপ, বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ এবং pH এর মতো পরিবেশগত প্রভাব পরিমাপ করার জন্য ফাইবারটি সরাসরি ট্রান্সডুসার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরিবেশগত পরিবর্তনগুলি আলোর তীব্রতা, পর্যায় এবং/অথবা মেরুকরণকে এমনভাবে প্রভাবিত করে যা ফাইবারের অন্য প্রান্তে সনাক্ত করা যায়।

• পাওয়ার ডেলিভারি - অপটিক্যাল ফাইবারগুলি লেজার কাটিং, ওয়েল্ডিং, মার্কিং এবং ড্রিলিং এর মতো কাজের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ স্তরের শক্তি সরবরাহ করতে পারে।

• আলোকসজ্জা - এক প্রান্তে একটি আলোর উত্সের সাথে একত্রিত তন্তুগুলির একটি বান্ডিল এমন জায়গাগুলিকে আলোকিত করতে পারে যেখানে পৌঁছানো কঠিন - উদাহরণস্বরূপ, মানবদেহের অভ্যন্তরে, এন্ডোস্কোপের সাথে একত্রে। এছাড়াও, এগুলি একটি প্রদর্শন চিহ্ন হিসাবে বা কেবল আলংকারিক আলোকসজ্জা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

 

চিত্র 1। একটি অপটিক্যাল ফাইবার একটি কোর, ক্ল্যাডিং এবং আবরণ নিয়ে গঠিত.

 

নির্মাণ

একটি অপটিক্যাল ফাইবার তিনটি মৌলিক কেন্দ্রীভূত উপাদান নিয়ে গঠিত: কোর, ক্ল্যাডিং এবং বাইরের আবরণ (চিত্র 1)।

কোরটি সাধারণত কাচ বা প্লাস্টিকের তৈরি হয়, যদিও অন্যান্য উপকরণ কখনও কখনও ব্যবহার করা হয়, কাঙ্ক্ষিত ট্রান্সমিশন স্পেকট্রামের উপর নির্ভর করে।

কোর হল ফাইবারের আলো-প্রেরণকারী অংশ। ক্ল্যাডিং সাধারণত কোরের মতো একই উপাদান দিয়ে তৈরি হয়, তবে প্রতিসরণের সূচক কিছুটা কম (সাধারণত প্রায় 1% কম) সহ। এই সূচক পার্থক্য ফাইবারের দৈর্ঘ্য বরাবর সূচকের সীমানায় সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটায় যাতে আলো ফাইবারের নিচে সঞ্চারিত হয় এবং পাশের দেয়ালের মধ্য দিয়ে বেরিয়ে না যায়।

 

 

চিত্র 2।একটি ভিন্ন প্রতিসরণ সূচকের একটি উপাদান থেকে অন্য উপাদানে যাওয়া আলোর রশ্মি ইন্টারফেসে বাঁকানো বা প্রতিসৃত হয়।

আবরণ সাধারণত ভৌত পরিবেশ থেকে ফাইবার রক্ষা করার জন্য একটি প্লাস্টিক উপাদানের এক বা একাধিক আবরণ গঠিত। কখনও কখনও ধাতব আবরণ আরও শারীরিক সুরক্ষার জন্য আবরণ যোগ করা হয়.

অপটিক্যাল ফাইবারগুলি সাধারণত তাদের আকার দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়, কোর, ক্ল্যাডিং এবং আবরণের বাইরের ব্যাস হিসাবে দেওয়া হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 62.5/125/250 একটি 62 সহ একটি ফাইবারকে বোঝায়৷{5}}µm ডায়াম কোর, একটি 125-µm ডায়াম ক্ল্যাডিং এবং একটি 0৷{8} }মিমি ডায়াম বাইরের আবরণ।

 

 

ফটোনিক্স মার্কেটপ্লাতে 81 জন ফাইবার অপটিক ফাইবার সরবরাহকারী রয়েছে

 

নীতিমালা

অপটিক্যাল উপকরণ তাদের প্রতিসরণ সূচক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, n হিসাবে উল্লেখ করা হয়. একটি পদার্থের প্রতিসরণের সূচক হল একটি শূন্যস্থানে আলোর গতির সাথে পদার্থের আলোর গতির অনুপাত। যখন আলোর একটি রশ্মি প্রতিসরণের ভিন্ন সূচকের সাথে একটি উপাদান থেকে অন্য উপাদানে যায়, তখন রশ্মিটি বাঁকানো হয় (বা প্রতিসৃত) ইন্টারফেসে (চিত্র 2)।

স্নেলের আইন দ্বারা প্রতিসরণ বর্ণনা করা হয়েছে:

যেখানেn_Iএবংn_Rপদার্থের প্রতিসরণের সূচক যার মাধ্যমে মরীচি প্রতিসৃত হয় এবংIএবংRরশ্মির আপতন এবং প্রতিসরণ কোণ। যদি ঘটনার কোণটি ইন্টারফেসের সমালোচনা কোণের চেয়ে বেশি হয় (সাধারণত অপটিক্যাল ফাইবারের জন্য প্রায় 82 ডিগ্রি), আলো সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া দ্বারা ক্ষতি ছাড়াই ঘটনা মাধ্যমের মধ্যে প্রতিফলিত হয় (চিত্র 3)।

চিত্র 3।মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন আলোকে ফাইবারের মূলের ভিতরে থাকতে দেয়।

 

মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের একটি ভিডিও সংজ্ঞা দেখুন।

মোড

যখন আলো একটি ফাইবারের নীচে নির্দেশিত হয় (যেমন মাইক্রোওয়েভগুলি একটি তরঙ্গগাইডের নীচে নির্দেশিত হয়), প্রতিটি প্রতিফলিত সীমানায় ফেজ স্থানান্তর ঘটে। অপটিক্যাল ফাইবার (মোড নামে পরিচিত) নিচে একটি সীমিত বিযুক্ত সংখ্যক পথ রয়েছে যা গঠনমূলক (ফেজ এবং তাই সংযোজনকারী) ফেজ শিফট তৈরি করে যা সংক্রমণকে শক্তিশালী করে। যেহেতু প্রতিটি মোড ফাইবার অক্ষের একটি ভিন্ন কোণে ঘটে যখন মরীচি দৈর্ঘ্য বরাবর ভ্রমণ করে, প্রতিটি একটি ইনপুট থেকে আউটপুটে ফাইবারের মাধ্যমে একটি ভিন্ন দৈর্ঘ্য ভ্রমণ করে। শুধুমাত্র একটি মোড, জিরো-অর্ডার মোড, সাইডওয়ালের প্রতিফলন ছাড়াই ফাইবারের দৈর্ঘ্য ভ্রমণ করে। এটি একটি একক-মোড ফাইবার হিসাবে পরিচিত। একটি প্রদত্ত অপটিক্যাল ফাইবারে প্রচারিত হতে পারে এমন মোডের প্রকৃত সংখ্যা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ফাইবারের মূলের প্রতিসরণের ব্যাস এবং সূচক দ্বারা নির্ধারিত হয়।
 

অপটিক্যাল ফাইবারে ক্ষরণের বিভিন্ন কারণ রয়েছে:

 

• Rayleigh স্ক্যাটারিং - মূল উপাদানের প্রতিসরণ সূচকে মাইক্রোস্কোপিক-স্কেলের তারতম্য রশ্মিতে যথেষ্ট বিক্ষিপ্ত হতে পারে, যা অপটিক্যাল শক্তির যথেষ্ট ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। Rayleigh বিচ্ছুরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ভরশীল এবং দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম তাৎপর্যপূর্ণ. আধুনিক অপটিক্যাল ফাইবারগুলিতে এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষতির প্রক্রিয়া, সাধারণত যে কোনও ক্ষতির 90% পর্যন্ত দায়ী।

 

• শোষণ - বর্তমান উত্পাদন পদ্ধতিগুলি অমেধ্য (সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ফাইবারে জল) দ্বারা সৃষ্ট শোষণকে খুব নিম্ন স্তরে হ্রাস করেছে। ফাইবারের ট্রান্সমিশনের ব্যান্ডপাসের মধ্যে, শোষণের ক্ষতি নগণ্য।

• নমন - উত্পাদন পদ্ধতি ফাইবার জ্যামিতিতে মিনিট বাঁক তৈরি করতে পারে। কখনও কখনও এই বাঁকগুলি যথেষ্ট দুর্দান্ত হবে যাতে কোরের মধ্যে থাকা আলোটি ক্রিটিকাল অ্যাঙ্গেলের চেয়ে কম কোর/ক্ল্যাডিং ইন্টারফেসে আঘাত করতে পারে যাতে ক্ল্যাডিং উপাদানে আলো হারিয়ে যায়। এটিও ঘটতে পারে যখন ফাইবার একটি আঁটসাঁট ব্যাসার্ধে বাঁকানো থাকে (বলুন, কয়েক সেন্টিমিটারের চেয়ে কম)। বাঁক সংবেদনশীলতা সাধারণত একটি নির্দিষ্ট বাঁক ব্যাসার্ধ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য dB/কিমি ক্ষতির পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয়।

 

 

চিত্র 4।সাংখ্যিক অ্যাপারচার নির্ভর করে কোন কোণে রশ্মি ফাইবারে প্রবেশ করে এবং ফাইবারের কোরের ব্যাসের উপর।

 

ফাইবার প্রকার

অপটিক্যাল ফাইবার মূলত তিন প্রকার: একক মোড, মাল্টিমোড গ্রেডেড ইনডেক্স এবং মাল্টিমোড স্টেপ-ইনডেক্স। আলো ফাইবারের নিচে যেভাবে ভ্রমণ করে এবং আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ফাইবারের যান্ত্রিক জ্যামিতি উভয়ের উপর নির্ভর করে সেগুলিকে চিহ্নিত করা হয়। তারা কিভাবে আলো প্রচার করে তার উদাহরণ চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে।

 

 

আমাদের কোম্পানী প্লাস্টিকের অপটিক্যাল ফাইবার/কেবল এবং সমস্ত ধরণের ফাইবার অপটিক প্যাচ কর্ডের উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ, যদি আপনি আগ্রহী হন, অনুগ্রহ করে নির্দ্বিধায় আমার সাথে যোগাযোগ করুন।