فائبر آپٹک مواصلات کیبلز واقعی کیسے کام کرتی ہیں؟
اس کی سب سے بنیادی بات یہ ہے کہ ، ایک مواصلات آپٹیکل فائبر کیبل شیشے کے تاروں پر مشتمل ہے ، جیسے دھاگوں ، انسانی بالوں کے قطر کے بارے میں ، جس میں سے ہر ایک روشنی کی رفتار سے روشنی کی لہروں پر ماڈیول شدہ پیغامات منتقل کرسکتا ہے۔ وہ تانبے کے تار کیبل سے زیادہ بینڈوتھ کی پیش کش کرتے ہیں اور انٹرنیٹ کی عمر کے تقاضوں کو پورا کرنے کے لئے جانے کا اختیار بن چکے ہیں جہاں بڑی مقدار میں ڈیٹا (جیسے ، ایپس) کو ہزاروں صارفین میں تقسیم کیا جانا چاہئے ، میل دور اور فوری طور پر۔ فائبر آپٹک کیبلز نہ صرف مواصلات کے نظام میں پائے جاتے ہیں ، بلکہ وہ صنعتی نیٹ ورکس ، سینسنگ اور ایویونکس ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتے ہیں۔
فائبر آپٹک کس طرح کام کرتا ہے یہ سمجھنے کا پہلا قدم یہ سمجھنا ہے کہ جب آپ ہوا یا پانی کے ذریعے روشنی بھیجتے ہیں تو کیا ہوتا ہے۔ روشنی لہر کے طور پر سفر کرتی ہے۔ جب یہ ہوا سے گزرتا ہے تو ، لہر کچھ توانائی کھو دیتی ہے اور زیادہ پھیل جاتی ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ لائٹ بیم وسیع تر اور کم شدید ہو جاتا ہے۔ اس شدت کے نقصان کو توجہ دلائی جاتی ہے۔
جب روشنی پانی میں داخل ہوتی ہے ، تاہم ، اس سے کوئی توانائی نہیں ہوتی ہے۔ اس کے بجائے ، یہ پانی کے انووں کے گرد موڑتا ہے ، جس سے روشنی کو گزرنا آسان ہوجاتا ہے۔ پانی 1/V2 کے عنصر کے ذریعہ روشنی کی رفتار کو بھی سست کرتا ہے جہاں V پانی میں روشنی کی رفتار ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پانی کے ذریعے روشنی کا سفر کرنے سے کہیں زیادہ سفر ہوگا اگر وہ ہوا سے سفر کر رہا ہو۔ آپٹیکل ریشے ان اصولوں کو ایک نقطہ سے دوسرے مقام تک ڈیٹا لے جانے کے لئے استعمال کرتے ہیں۔
آج استعمال ہونے والے زیادہ تر آپٹیکل ریشوں میں شیشے کے پٹے (بنیادی) پر مشتمل ہوتا ہے جس میں خالص سلکا سے بنا ہوتا ہے جس کے چاروں طرف ڈوپڈ سلکا سے بنے ہوئے مواد سے بنا ہوا مواد ہوتا ہے۔ کور اتنا چھوٹا ہے کہ کسی خاص طول موج پر روشنی کی ایک ہی کرن آخر تک سفر کرسکتی ہے۔ ان کو سنگل موڈ ریشے کہتے ہیں۔ اس ڈیزائن میں ، کلیڈنگ پرت میں کم اضطراب انگیز انڈیکس ہوتا ہے اور موڈ کو کور کے اندر رکھنے کے لئے آئینے کی طرح کام کرتا ہے۔ اس رجحان کو کل داخلی عکاسی کے نام سے جانا جاتا ہے۔
آپٹیکل ریشوں کی کارکردگی کا انحصار اس بات پر ہے کہ وہ روشنی کو کس حد تک منتقل کرسکتے ہیں۔ اس کی پیمائش کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ ریشہ کی واپسی کے نقصان (جسے اندراج کا نقصان بھی کہا جاتا ہے) کی پیمائش کرنا ہے۔ واپسی کے نقصان کو آگے کی سمت میں طاقت اور الٹا سمت میں طاقت کے مابین تناسب کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ اگر واپسی کا نقصان زیادہ ہے تو ، فائبر کے ذریعے سفر کرتے وقت زیادہ روشنی ضائع ہوجائے گی اگر واپسی کا نقصان کم ہو۔
فائبر آپٹک کیبلز کے فوائد
آپٹیکل ریشوں کے روایتی تانبے کی تاروں سے زیادہ فوائد ہیں:
1. الٹرا ہائی اسپیڈ ٹرانسمیشن کارکردگی
آپٹیکل فائبر میڈیا فوٹوون دالوں کے ذریعہ سگنل منتقل کرتا ہے ، اور اس کی ٹرانسمیشن کی شرح تانبے کی کیبلز (عام طور پر 100+ GBPs) سے ایک ہزار گنا تک پہنچ سکتی ہے ، جو خاص طور پر 4K/8K اسٹریمنگ میڈیا ٹرانسمیشن اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ خدمات جیسے سخت وقت کی ضروریات کے حامل درخواست کے منظرناموں کے لئے موزوں ہے۔ سنگل موڈ آپٹیکل فائبر نے لیبارٹری کے ماحول میں 1 پیٹا بائٹ/ایس کی پیشرفت ٹرانسمیشن ریٹ حاصل کیا ہے۔
2. الٹرا-بڑے بینڈوتھ کی گنجائش
طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ڈبلیو ڈی ایم) ٹکنالوجی کے بالغ ایپلی کیشن کا شکریہ ، ایک ہی آپٹیکل فائبر بیک وقت مختلف طول موج کے آپٹیکل سگنل جیسے سی بینڈ (1530-1565 nm) اور ایل بینڈ (1565-1625 nm) لے سکتا ہے۔ گھنے طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ڈی ڈبلیو ڈی ایم) ٹکنالوجی کے ذریعے ، سنگل فائبر متوازی ٹرانسمیشن کے 96 سے زیادہ چینلز حاصل کیے جاسکتے ہیں ، جو نظریاتی طور پر سیکڑوں ٹی بی پی ایس سطح کی بینڈوتھ کی گنجائش تک پہنچتے ہیں۔
3. الٹرا کم نقصان ٹرانسمیشن کی خصوصیات
کوارٹج آپٹیکل فائبر میں 1550nm ونڈو میں 0. 2db/کلومیٹر کی توجہ کا گتانک ہے۔ ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر (ای ڈی ایف اے) ٹکنالوجی کے ساتھ ، یہ ریلے سے پاک ٹرانسمیشن فاصلہ 100 کلومیٹر سے زیادہ حاصل کرسکتا ہے۔ اس کے مقابلے میں ، CAT6A تانبے کیبل کا نقصان 100 میگاہرٹز پر 100 میٹر فی 100 میٹر ہے۔
4. الیکٹرو میگنیٹک استثنیٰ کی خصوصیات
آپٹیکل فائبر سگنلز کو منتقل کرنے کے لئے SIO₂ Dieelectric Waveguide ڈھانچے کا استعمال کرتا ہے ، جو بنیادی طور پر تانبے کی کیبلز کو درپیش برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) اور ریڈیو فریکوینسی مداخلت (RFI) کے مسائل سے بچتا ہے۔ یہ خصوصیت مضبوط برقی مقناطیسی ماحول جیسے ہائی وولٹیج سب اسٹیشن (500KV سے زیادہ یا اس کے برابر) اور میڈیکل ایم آر آئی آلات کے کمرے میں وائرنگ کے ل it ناقابل جگہ بناتی ہے۔
5. ٹرانسمیشن سیکیورٹی میکانزم
آپٹیکل فائبر سسٹم کی معلومات کے رساو کا خطرہ بنیادی طور پر ختم ہونے والے سامان میں موجود ہے۔ ٹرانسمیشن کے دوران کوئی برقی مقناطیسی تابکاری نہیں ہے۔ OTDR ٹکنالوجی حقیقی وقت میں 0. 01db کی سطح پر آپٹیکل نقصان کی بے ضابطگی کی نگرانی کرسکتی ہے۔ این آئی ایس ٹی ایس پی 800-53 معیاری کے مطابق ، آپٹیکل فائبر چینل کی جسمانی پرت کی حفاظت کلاس III کے تحفظ کی سطح تک پہنچ جاتی ہے ، جو تانبے کی کیبل کی کلاس I کی سطح سے کہیں زیادہ ہے۔
مواصلات فائبر آپٹک کیبل کی اقسام
ریشوں کی 2 بنیادی اقسام ، سنگل موڈ اور ملٹی موڈ ہیں۔ سنگل موڈ آپٹیکل فائبر کور قطر (8. 3-10 مائکرون) میں چھوٹا ہے اور بینڈوتھ کے لحاظ سے فوائد حاصل کرتا ہے اور طویل فاصلے تک پہنچ جاتا ہے ، جبکہ ملٹی موڈ آپٹیکل ریشوں میں بڑے کور قطر (50 مائکرون یا بڑے) ہوتے ہیں اور آسانی سے انٹرپرائز اور ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس میں مطلوبہ زیادہ تر فاصلوں کی حمایت کرتے ہیں ، جو ایک قیمت سے کم عام طور پر ایک ہی قیمت سے کم ہیں۔
آپٹیکل فائبر ٹکنالوجی کا استعمال آج کئی طریقوں سے کیا جاتا ہے۔ یہ آواز اور ویڈیو سگنل منتقل کرنے ، کمپیوٹر ڈیٹا لے جانے ، اور طویل فاصلے تک معلومات بھیجنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔
آپٹیکل ریشوں کا استعمال اینڈو سکوپ تیار کرنے کے لئے کیا جاتا ہے جو ڈاکٹروں کو انسانی جسم کے اندر دیکھنے اور ناگوار کھوپڑی کے طریقہ کار کی ضرورت کے بغیر سرجری کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ٹیٹووں کو ہٹانے ، تاریخی یادگاروں کی صفائی ، اور لیزر ہدایت شدہ دفاعی نظاموں کی طاقت کے ل large بڑے بنیادی ریشے لیزر توانائی لے سکتے ہیں۔
تقسیم شدہ فائبر آپٹک سینسنگ (DFOS) آپٹیکل فائبر کی پوری لمبائی کو سینسنگ ڈیوائس کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ ایندھن کے پائپ لائنوں ، پلوں اور ہوائی جہاز کے پروں جیسے ڈھانچے میں آپٹیکل ریشے ان میں سرایت کرسکتے ہیں تاکہ تناؤ ، درجہ حرارت یا آواز جیسے پیرامیٹرز کا پتہ لگائیں اور ان کی ساختی سالمیت کو یقینی بنانے میں مدد کریں۔
