علم

فائبر آپٹک ٹرانسمیشن کمیونیکیشن کا اصول فائبر آپٹک کے اندر آپٹیکل سگنلز کی کل عکاسی کی بنیاد پر حاصل کیا جاتا ہے۔

اس کے پیچھے اصول یہ ہے کہ مختلف مادوں میں روشنی کی مختلف پھیلاؤ کی رفتار کی وجہ سے، جب روشنی ایک مادے سے دوسرے مادے کی طرف جاتی ہے تو ان دو مادوں کے درمیان انٹرفیس پر انعکاس اور انعکاس ہوتا ہے۔ مزید برآں، ریفریکٹڈ روشنی کا زاویہ واقعہ روشنی کے زاویہ کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ جب واقعہ روشنی کا زاویہ ایک خاص زاویہ تک پہنچ جاتا ہے یا اس سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو انعکاس شدہ روشنی غائب ہو جاتی ہے اور تمام واقعہ روشنی واپس منعکس ہو جاتی ہے، جسے روشنی کا مکمل انعکاس کہا جاتا ہے۔

تو آپٹیکل سگنلز کی مکمل عکاسی کو یقینی بنانے کے لیے آپٹیکل ریشوں کی ساخت کیا ہے، اور کیا تمام آپٹیکل سگنل مکمل طور پر منعکس ہو سکتے ہیں؟ آئیے آپٹیکل فائبرز کی ساخت اور اقسام کے بارے میں جانتے ہیں۔

فائبر آپٹک کی ساخت اور اقسام

فائبر آپٹک ڈھانچہ: فائبر آپٹک ننگے ریشوں کو عام طور پر تین تہوں میں تقسیم کیا جاتا ہے: ایک مرکزی ہائی ریفریکٹیو انڈیکس گلاس کور (بنیادی قطر عام طور پر 50 یا 62.5 μm)، درمیان میں ایک کم ریفریکٹیو انڈیکس سلکان گلاس کلیڈنگ کے ساتھ (عام طور پر 125 μm قطر کے ساتھ) سب سے باہر کی تہہ کوٹنگ کی پرت ہے جو کمک کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

N.A.: فائبر کے آخری چہرے پر روشنی کا واقعہ فائبر کے ذریعہ مکمل طور پر منتقل نہیں کیا جاسکتا ہے، صرف ایک مخصوص زاویہ کی حد کے اندر واقع واقعہ کی روشنی کو منتقل کیا جاسکتا ہے۔ اس زاویہ کو آپٹیکل فائبر کا عددی یپرچر کہا جاتا ہے۔ آپٹیکل ریشوں کا ایک بڑا عددی یپرچر فائبر ڈاکنگ کے لیے فائدہ مند ہے۔ مختلف مینوفیکچررز کے ذریعہ تیار کردہ آپٹیکل ریشوں کا عددی یپرچر مختلف ہوتا ہے۔

آپٹیکل فائبر کی اقسام:

A. آپٹیکل ریشوں میں روشنی کے ٹرانسمیشن موڈ کے مطابق، اسے سنگل موڈ آپٹیکل فائبر اور ملٹی موڈ آپٹیکل فائبر میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

B. بہترین ٹرانسمیشن فریکوئنسی ونڈو سے تقسیم: روایتی سنگل موڈ فائبر اور ڈسپرشن شفٹڈ سنگل موڈ فائبر۔

C. اضطراری انڈیکس کی تقسیم کے مطابق، اسے اتپریورتن قسم اور تدریجی قسم کے آپٹیکل ریشوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

سنگل موڈ فائبر اور ملٹی موڈ فائبر کیا ہیں؟?

کثیر-موڈ فائبر:مرکزی شیشے کا کور موٹا ہے (50 یا 62.5) μm) یہ روشنی کے متعدد طریقوں کو منتقل کر سکتا ہے۔ لیکن اس کا انٹر موڈل بازی نسبتاً بڑا ہے، جو ڈیجیٹل سگنلز کی ترسیل کی فریکوئنسی کو محدود کرتا ہے اور بڑھتی ہوئی دوری کے ساتھ زیادہ شدید ہو جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، 600MB/KM فائبر میں 2KM پر صرف 300MB کی بینڈوتھ ہوتی ہے۔ لہذا، ملٹی موڈ فائبر آپٹک ٹرانسمیشن کے لیے فاصلہ نسبتاً قریب ہے، عام طور پر صرف چند کلومیٹر۔

سنگل-موڈ آپٹیکل فائبر:مرکزی شیشے کا کور نسبتاً پتلا ہے (بنیادی قطر عام طور پر 9 یا 10 ہے) μm) روشنی کا صرف ایک موڈ منتقل کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، اس کا انٹر موڈل بازی چھوٹا ہے اور دور دراز کے مواصلات کے لیے موزوں ہے، لیکن اس کی رنگین بازی ایک اہم کردار ادا کرتی ہے۔ لہٰذا، سنگل موڈ ریشوں میں روشنی کے منبع کی سپیکٹرل چوڑائی اور استحکام کے لیے زیادہ تقاضے ہوتے ہیں، یعنی اسپیکٹرل چوڑائی تنگ اور استحکام اچھا ہونا چاہیے۔

روایتی سنگل موڈ فائبرز اور ڈسپریشن شفٹڈ سنگل موڈ فائبرز کیا ہیں؟?

روایتی قسم:فائبر آپٹک مینوفیکچررز آپٹیکل ریشوں کی ٹرانسمیشن فریکوئنسی کو روشنی کی ایک طول موج، جیسے 1300nm پر بہتر بناتے ہیں۔

بازی کی نقل مکانی کی قسم:فائبر آپٹک مینوفیکچررز آپٹیکل ریشوں کی ٹرانسمیشن فریکوئنسی کو روشنی کی دو طول موجوں، جیسے 1300nm اور 1550nm تک بہتر بناتے ہیں۔

اتپریورتن قسم اور تدریجی قسم کے آپٹیکل فائبر کیا ہیں؟?

اتپریورتی قسم:آپٹیکل فائبر کے سنٹر کور سے شیشے کی کلیڈنگ تک ریفریکٹیو انڈیکس اچانک ہے۔ اس کی کم قیمت اور اعلی انٹر موڈ بازی ہے۔ مختصر فاصلے کی کم رفتار مواصلات، جیسے صنعتی کنٹرول کے لیے موزوں ہے۔ تاہم، چھوٹے انٹر موڈل بازی کی وجہ سے، سنگل موڈ ریشے سبھی ایک اتپریورتن قسم کو اپناتے ہیں۔

گریڈینٹ قسم فائبر:فائبر کے مرکز سے لے کر شیشے کی کلیڈنگ تک اضطراری انڈیکس بتدریج کم ہوتا جاتا ہے، جس سے ہائی موڈ لائٹ سائنوسائیڈل انداز میں پھیلتی ہے، انٹر موڈ ڈسپریشن کو کم کرتی ہے، فائبر بینڈوتھ میں اضافہ ہوتا ہے، اور ٹرانسمیشن فاصلہ بڑھتا ہے۔ تاہم، لاگت نسبتا زیادہ ہے. آج کل، ملٹی موڈ فائبر زیادہ تر تدریجی قسم کے ریشے ہیں۔

تو، ہم کیبل ٹرانسمیشن کے بجائے فائبر آپٹک ٹرانسمیشن کا انتخاب کیوں کرتے ہیں؟ آئیے فائبر آپٹک کے فوائد کے بارے میں بات کرتے ہیں:

• آپٹیکل فائبر کا پاس بینڈ بہت وسیع ہے۔ نظریاتی طور پر، یہ 3 بلین میگا ہرٹز تک پہنچ سکتا ہے۔
• نان ریلے سیکشن کئی دسیوں سے 100 کلومیٹر سے زیادہ لمبا ہے، اور تانبے کی تار صرف چند سو میٹر لمبی ہے۔
• برقی مقناطیسی شعبوں اور تابکاری سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔
• ہلکا پھلکا اور سائز میں چھوٹا۔ مثال کے طور پر، 3 انچ کے قطر اور 8 ٹن/کلومیٹر کے وزن والی بٹی ہوئی جوڑی کیبلز کے 900 جوڑے 21000 لائنوں سے جڑ سکتے ہیں۔ اور آپٹیکل کیبل جس میں کمیونیکیشن والیوم دس گنا ہے جس کا قطر 0.5 انچ اور وزن 450P/KM ہے۔
• فائبر آپٹک کمیونیکیشن برقی نہیں ہے اور اسے آتش گیر اور دھماکہ خیز جگہوں پر محفوظ طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
• استعمال کے لیے وسیع درجہ حرارت کی وسیع رینج۔
• کیمیائی سنکنرن مزاحمت اور طویل سروس کی زندگی.