فائبر آپٹکس اور فائبر آپٹک کیبلز مختصر یا لمبی دوری پر ہلکی توانائی اور معلومات کو منتقل کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ پچھلی چند دہائیوں کے دوران ، فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی تیز رفتار نمو کو قابل بنانے کے ل fiber ، فائبر آپٹکس کو سیمیکمڈکٹر لیزر ڈایڈس اور آپٹیکل وصول کنندگان کے ساتھ ملایا گیا ہے۔ ایک آپٹیکل فائبر ایک سرکلر کراس سیکشن ڈائی الیکٹرک ویو گائڈ ہوتا ہے جس میں کور ہوتا ہے ، کور کے ارد گرد ایک مرتکز کلڈیڈنگ ، اور قدرے کم اضطراری انڈیکس (تقریبا 1 ٪)۔ آپٹیکل ریشے عام طور پر جیو 2 جیسے ڈوپینٹ کے ساتھ سلیکن ڈائی آکسائیڈ سے بنے ہوتے ہیں ، جو سلیکن ڈائی آکسائیڈ کے اضطراب انگیز انڈیکس کو تبدیل کرتے ہیں۔ فائبر آپٹک کیبلز فائبر کو ایک حفاظتی پرت میں گھیر لیتے ہیں جو فائبر کو سنبھالنے میں آسانی پیدا کرتا ہے ، ملحقہ ریشوں کے مابین کراسسٹلک کو کم کرتا ہے ، اور جب کسی نہ کسی سطح کے خلاف دبایا جاتا ہے تو فائبر کو پہنچنے والے نقصان کو روکتا ہے۔ روشنی کی ترسیل کے فوائد کے علاوہ ، فائبر کور کے اندر ایک چھوٹے سے علاقے میں روشنی کی قید نے فائبر لیزرز اور فوٹوونک کرسٹل ریشوں کی نشوونما میں سہولت فراہم کی ہے۔
فائبر آپٹکس کے بنیادی اصول
انجیر۔ 1 اہم زاویہ اور TIR (بائیں) کا اسکیمیٹک۔ تنقیدی زاویہ سے زیادہ زاویہ پر کور کلاڈنگ انٹرفیس پر روشنی کی روشنی فائبر (دائیں) کے بنیادی حصے میں پھنس جاتی ہے۔ زاویہ () ، این اے اور اضطراب انگیز اشاریہ وصول کرنے کے مابین تعلقات۔
چترا 1 واقعے کی روشنی کی سمت کو ظاہر کرتا ہے کیونکہ اس میں ہلکی اسپرس میڈیم (یعنی N2
ایک آپٹیکل فائبر ایک سرکلر ڈائی الیکٹرک ویو گائڈ ہے جس میں ایک کور ہوتا ہے جس میں کلڈنگ سے زیادہ اضطراب انگیز انڈیکس ہوتا ہے۔ جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے ، اگر TIR کی کونیی حالت مطمئن ہے ، تو روشنی کو بنیادی طور پر محدود کردیا جائے گا۔ آپٹیکل فائبر کے این اے کی وضاحت کور میں TIR واقعہ کی روشنی کے واقعات () کے زیادہ سے زیادہ زاویہ () کے سائن کے طور پر کی جاتی ہے۔ آپٹیکل فائبر کی جیومیٹری اور ترکیب مجرد برقی مقناطیسی شعبوں یا فائبر کے طریقوں کا سیٹ طے کرتی ہے جو فائبر کے ذریعے پھیل سکتی ہے۔ طریقوں سے دو وسیع اقسام میں آتے ہیں: ریڈیئٹڈ اینڈ کئے گئے طریقوں۔ فائبر این اے کے مخصوص زاویہ سے باہر خارج ہونے والی روشنی تابکاری کے طریقوں کو اکسائے گی۔
یہ طریقوں سے توانائی کو بنیادی سے باہر لے جاتا ہے اور اسے جلدی سے ختم کردیتے ہیں۔ فائبر کے این اے کے اندر خارج ہونے والی روشنی عام طور پر انعقاد کے طریقوں کو تیار کرتی ہے جو کور تک محدود ہیں۔ یہ طریقے فائبر کے ساتھ ساتھ توانائی کو پھیلاتے ہیں ، معلومات اور طاقت کو منتقل کرتے ہیں۔ اگر آپٹیکل فائبر کا بنیادی حصہ کافی بڑا ہے تو ، یہ ایک ہی وقت میں بہت سے ترسیل کے طریقوں ، یعنی ملٹی موڈ پروپیگنڈے کی حمایت کرسکتا ہے۔ جب روشنی آپٹیکل فائبر میں واقع ہوتی ہے تو ، طریقوں سے واقعے کے حالات (جیسے ، ان پٹ شنک زاویہ ، اسپاٹ سائز ، محوری مرکز) کے لحاظ سے مختلف ڈگریوں کے لئے پرجوش ہوتے ہیں اور مختلف قسم کی مقامی تقسیم کی نمائش کرسکتے ہیں۔ لیزر کے ٹرانسورس طریقوں کی طرح ، آپٹیکل فائبر کے سب سے کم آرڈر کے طریقوں میں قریب قریب گاوسی مقامی تقسیم ہوتی ہے اور اسی وجہ سے بہت سے فوائد ہوتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ اکثر آپٹیکل ریشوں میں سنگل موڈ ٹرانسمیشن کو برقرار رکھنے کی توقع کی جاتی ہے۔ فائبر کا معمول پر مبنی فریکوینسی پیرامیٹر (جسے وی نمبر بھی کہا جاتا ہے) ایک بہت ہی مفید تکنیکی پیرامیٹر ہے جو فائبر کے این اے اور کور کے رداس کی بنیاد پر دیئے گئے طول موج پر طریقوں کی تعداد کا اظہار کرتا ہے۔
چترا 2 کوارٹج فائبر (بائیں) میں عام ورنکرم توجہ۔ جب روشنی فائبر کے ساتھ سفر کرتی ہے تو ، بازی انفرادی روشنی کی دالیں ٹائم ڈومین (اوپر دائیں) میں وسیع ہونے کا سبب بنتی ہے۔ متعدد دالوں کی مثال جو معلومات کے بٹس کے دھارے کی نمائندگی کرتی ہے جو پھیلاؤ (نیچے دائیں) کے بعد بازی کی وجہ سے ناقابل شناخت ہوجاتی ہے۔
آپٹیکل پاور آپٹیکل فائبر کے ذریعے پھیلتی ہے جو جذب اور بکھرنے والے نقصانات کی وجہ سے فائبر کی لمبائی کے ساتھ تیزی سے فیصلہ کرتی ہے (شکل 2)۔ فائبر آپٹک مواصلات کے نظام میں توجہ کا سب سے اہم عنصر ہے اور اس سے براہ راست سگنل کی سطح کو متاثر ہوتا ہے جو موصول ہوسکتا ہے۔ این آئی آر اور ویز کے علاقوں میں ، خالص سلکا کا چھوٹا جذب نقصان ایف آئی آر اور یووی میں جذب بینڈ کی دم کی وجہ سے ہے۔ ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کی شکل میں نجاست ، خاص طور پر پانی ، تجارتی آپٹیکل ریشوں میں جذب کا ایک زیادہ غالب ذریعہ ہے۔ فائبر پاکیزگی میں حالیہ بہتریوں نے 0. 1 ڈی بی/کلومیٹر کے آرڈر میں توجہ کے نقصان کو کم کردیا ہے۔ جب ریشہ ٹھیک ہوجاتا ہے اور بنیادی قطر اور جیومیٹری فاسد ہوتا ہے تو ریشہ میں چھوٹے اضطراری اشاریہ اتار چڑھاو کی شکل میں بھی بکھرنے والے نقصان سے توجہ پیدا ہوسکتی ہے۔
آپٹیکل فائبر کی بینڈوتھ اپنے ڈیٹا ٹرانسمیشن کی شرح کا تعین کرتی ہے۔ آپٹیکل فائبر کی بینڈوتھ کو محدود کرنے والے طریقہ کار کو بازی کہا جاتا ہے۔ بازی روشنی کی دالوں کو وسیع کرنا ہے جو ریشہ کے ساتھ ساتھ پھیلتے وقت ہوتا ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ ایک نبض دوسرے میں پھیلا ہوا ہے اور معلومات الگ نہیں ہوجاتی (شکل 2 دیکھیں)۔
بازی بینڈوتھ اور فاصلے کو محدود کرتی ہے جس پر معلومات کو منتقل کیا جاسکتا ہے۔ بازی کی دو اہم اقسام ہیں: انٹرا موڈل بازی اور بین موڈل بازی۔ انٹرا موڈل بازی کی دو مختلف اقسام ہیں: رنگین بازی اور پولرائزیشن موڈ بازی۔ رنگین بازی محض طول موج کے ساتھ تبدیل ہونے والے مادے کے اضطراب انگیز اشاریہ کا نتیجہ ہے۔ پولرائزیشن موڈ بازی کی وجہ بائیر فرینجنس کے نتیجے میں ریشہ میں مختلف رفتار سے سفر کرنے والے آرتھوگونل پولرائزیشن طریقوں کی وجہ سے ہے۔ انٹرموڈل بازی اس وقت ہوتی ہے کیونکہ مختلف پروپیگنڈے کے طریقوں سے مختلف رفتار سے سفر ہوتا ہے۔ لہذا ، انٹرموڈل بازی صرف ملٹی موڈ ریشوں پر لاگو ہوتی ہے۔
چترا 3 مختلف سمتوں سے فائبر کو نچوڑ کر آپٹیکل فائبر میں پولرائزیشن کنٹرول۔
سنگل موڈ ریشے دو آرتھوگونلی پولرائزڈ طریقوں پر مشتمل طریقوں کی حمایت کرتے ہیں۔ یہ فائبر کور کے کراس سیکشن کی توازن کا نتیجہ ہے۔ عام طور پر ، بیرونی دباؤ بے ترتیب ہوتا ہے ، اور اس کے نتیجے میں حوصلہ افزائی کی جانے والی بائیر فرینجینس پولرائزیشن ریاستوں کو پریشان کرنے یا بے ترتیب بنانے میں مدد کرتی ہے۔ خاص ریشوں ، جسے تعصب کو محفوظ رکھنے والے ریشوں کہا جاتا ہے ، اپنی لمبائی کے مقابلے میں بائیر فرینجینس کا مستقل نمونہ تیار کرتے ہیں۔ یہ فائبر کی جیومیٹری اور مادوں کو بہتر بنا کر حاصل کیا جاتا ہے جو ایک سمت میں بہت زیادہ تناؤ پیدا کرتے ہیں۔ بے ترتیب بائیر فرینجنس کے مقابلے میں یہ بڑی حوصلہ افزائی بائیر فرینجینس کا غلبہ ہے ، جس سے ریشہ کے اندر پھیلاؤ کے دوران پولرائزیشن ریاست کو برقرار رکھنے کی اجازت ملتی ہے۔ آپٹیکل فائبر میں پولرائزیشن ریاست کو کنٹرول کرنا ایک ویوپلیٹ کا اطلاق کرکے فری اسپیس کنٹرول کے مترادف ہے جس کی وجہ سے دو آرتھوگونل پولرائزیشن ریاستوں کے مرحلے میں تبدیلی آتی ہے۔ یہ فائبر کے تناؤ کی حوصلہ افزائی کی وجہ سے حاصل کیا جاتا ہے ، جس کی وجہ سے تاخیر ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں ویو گائڈ پر مبنی ویوپلٹ ہوتا ہے۔ اسی طرح کا پولرائزیشن ڈیوائس ، جس میں فائبر کے گرد گھومنے والا فائبر نچوڑ شامل ہے ، کو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ آپٹیکل فائبر پر دباؤ کا اطلاق لکیری بائیر فرینجینس پیدا کرتا ہے ، جس میں تاخیر کے ساتھ فائبر آپٹک ویو گائڈ کو مؤثر طریقے سے تشکیل دیا جاتا ہے جو دباؤ کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔
