آپٹیکل فائبر کی بنیادی ڈھانچہ
ایک آپٹیکل فائبر تین پرتوں پر مشتمل ہوتا ہے:
کور: اعلی طہارت سلکا سے بنی مرکزی پرت (جرمنیئم جیسے عناصر کے ساتھ ڈوپڈ)۔ اس کا ایک بہت ہی چھوٹا قطر ہے (سنگل موڈ فائبر کے لئے 8-10 μm ، ملٹی موڈ فائبر کے لئے 50-62. 5μm) اور ایک اعلی اضطراب انگیز اشاریہ ہے۔
کلیڈنگ: کور کے گرد گھیرے ہوئے ، بنیادی سے کم اضطراب انگیز انڈیکس کے ساتھ مادے سے بنے۔ اس سے پورے داخلی عکاسی کے ذریعہ روشنی کے پھیلاؤ کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
حفاظتی کوٹنگ: جسمانی نقصان اور ماحولیاتی مداخلت کو روکنے کے لئے ایک بیرونی پولیمر پرت۔
بنیادی اصول: کل داخلی عکاسی
اضطراب انگیز اشاریہ کے برعکس: کلیڈنگ کے مقابلے میں کور کا اعلی اضطراب انگیز اشاریہ جس کی وجہ سے روشنی کو بنیادی زاویہ سے زیادہ زاویوں پر واقعہ کور کلاڈنگ کی حدود میں مکمل داخلی عکاسی ہوتی ہے۔
روشنی کی تشہیر: روشنی کے اشارے ایک زگ زگ پاتھ (ملٹی موڈ فائبر) یا قریب سیدھے راستے (سنگل موڈ فائبر) کے بعد ، مسلسل کل داخلی عکاسی کے ذریعے کور کے ذریعے سفر کرتے ہیں۔
انفارمیشن ٹرانسمیشن کے اقدامات
آپٹیکل سگنلز میں بجلی کے اشاروں کا تبادلہ:
ٹرانسمیٹر میں ، ایک ** لیزر ڈایڈڈ (ایل ڈی) ** یا روشنی سے خارج ہونے والا ڈایڈڈ (ایل ای ڈی) برقی سگنل کو آپٹیکل دالوں (لائٹ "آن/آف" یا طول موج کی شفٹوں میں بائنری "1s" اور "0 s" کی نمائندگی کرتا ہے) میں تبدیل کرتا ہے۔
آپٹیکل سگنل ٹرانسمیشن:
ہلکی دالیں فائبر کے ذریعے پھیلتی ہیں۔ کور اور کلیڈنگ کے مابین اضطراری اشاریہ کا فرق سگنل کو کور تک محدود کرتا ہے ، یہاں تک کہ جب فائبر جھکا ہوا ہو۔
سگنل ریپیٹر/پروردن:
لمبی دوری کے ٹرانسمیشن کے لئے ، ** ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائرز (ای ڈی ایف اے ایس) ** آپٹیکل سگنلز کو براہ راست استعمال کیے بغیر انہیں بجلی کے اشاروں میں تبدیل کیے بغیر ، تاخیر کو کم سے کم کریں۔
آپٹیکل ٹو الیکٹرک سگنل تبادلوں:
وصول کنندہ میں ، ایک ** فوٹوڈیٹیکٹر ** (جیسے ، پن ڈایڈڈ ، برفانی تودہ فوٹوڈیڈ) روشنی کو دوبارہ بجلی کے اشاروں میں تبدیل کرتا ہے ، جس کے بعد اس کو اصل اعداد و شمار میں ڈیکوڈ کیا جاتا ہے۔
.
فائبر کی اقسام اور کارکردگی
سنگل موڈ فائبر (ایس ایم ایف):
- الٹرا پتلا کور (8-10 μm) ، صرف ایک ہی روشنی کے پروپیگنڈہ موڈ کی اجازت دیتا ہے۔
- Advantages: Long-distance transmission (>100 کلومیٹر) ، ہائی بینڈوتھ۔ ریڑھ کی ہڈی کے نیٹ ورکس میں استعمال کیا جاتا ہے (جیسے ، انڈرسی کیبلز)۔
ملٹی موڈ فائبر (ایم ایم ایف):
- موٹی کور (50-62. 5μm) ، متعدد روشنی کے طریقوں کی حمایت کرتے ہیں۔
- خرابیاں: موڈل بازی ٹرانسمیشن کے فاصلے کو محدود کرتی ہے (<2 km). Ideal for local networks (e.g., LANs).
فائبر آپٹکس کے فوائد
انتہائی بینڈوتھ: نظریاتی رفتار سیکڑوں ٹی بی پی ایس تک (طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ کا استعمال کرتے ہوئے)۔
کم توجہ: جدید ریشوں میں 0. 2 ڈی بی/کلومیٹر تک کم ہونے والے نقصانات کی نمائش ہوتی ہے ، جس سے ہزاروں کلومیٹر کے فاصلے پر ٹرانسمیشن کو ریپیٹرز کے بغیر ٹرانسمیشن کا اہل بناتا ہے۔
EMI سے استثنیٰ: برقی مقناطیسی مداخلت سے متاثر نہیں ، سخت ماحول کے لئے موزوں (جیسے ، پاور گرڈ ، اسپتال)۔
کمپیکٹ اور محفوظ: ہلکا پھلکا ، چھوٹا سائز ، اور کوئی برقی مقناطیسی تابکاری کا رساو نہیں۔
تکنیکی چیلنجز
بازی: روشنی کی طول موج/طریقوں کی مختلف رفتار کی وجہ سے سگنل کو وسیع کرنا (بازی سے معاوضہ دینے والے ریشوں یا ڈی ایس پی کے ذریعے حل)۔
نون لائنر اثرات: اعلی طاقت کے اشارے بکھرنے/چار لہروں کی آمیزش کو راغب کرتے ہیں ، جس میں بجلی کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
موڑ کا نقصان: ضرورت سے زیادہ موڑنے سے ہلکے رساو کا سبب بنتا ہے۔ تنصیب کے دوران کم سے کم موڑ کے رداس کو برقرار رکھنا چاہئے۔
درخواستیں
ٹیلی کام نیٹ ورکس: انٹرنیٹ بیک بونز ، 5 جی بیس اسٹیشن لنکس ، ڈیٹا سینٹر انٹرکنیکٹ۔
صحت کی دیکھ بھال: اینڈوسکوپک امیجنگ ، لیزر سرجری۔
صنعتی: فائبر آپٹک سینسر (درجہ حرارت ، دباؤ) ، فائبر لیزرز۔
خلاصہ
فائبر آپٹکس کل داخلی عکاسی کے ذریعہ کور کے اندر روشنی کے سگنل کو محدود کرکے معلومات منتقل کرتا ہے۔ روشنی کی اعلی تعدد کا فائدہ اٹھاتے ہوئے ، وہ انتہائی تیز ، لمبی رینج اور کم نقصان سے متعلق مواصلات کو اہل بناتے ہیں۔ کلیدی ٹیکنالوجیز میں روشنی کی ماڈلن ، کل عکاسی کنٹرول ، آپٹیکل پروردن ، اور بازی کا انتظام شامل ہے ، جس سے فائبر آپٹکس کو جدید عالمی مواصلات کے نظاموں کی ریڑھ کی ہڈی بنانا ہے۔