لائٹ سورس ماڈلن کیا ہے؟

حاصل کرنے کے لئےفائبر آپٹکمواصلات ، حل کرنے کے لئے پہلا مسئلہ یہ ہے کہ روشنی کے منبع کے ذریعہ خارج ہونے والے روشنی کے شہتیر پر برقی سگنل کو کیسے لوڈ کیا جائے ، جس میں آپٹیکل ماڈلن کی ضرورت ہوتی ہے۔ ماڈلن اور روشنی کے ماخذ کے مابین تعلقات کی بنیاد پر ، آپٹیکل ماڈلن کو دو اہم اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: براہ راست ماڈلن (داخلی ماڈلن) اور بالواسطہ ماڈلن (بیرونی ماڈلن)۔

روشنی کے منبع کی براہ راست ماڈلن

براہ راست ماڈلن میں روشنی کے منبع میں بجلی کے سگنل کو براہ راست انجیکشن لگانا ، معلومات کو پاور سگنل میں منتقل کرنا اور اس کو لیزر ڈایڈڈ (ایل ڈی) یا لائٹ - خارج ہونے والے ڈایڈڈ (ایل ای ڈی) میں اسی طرح کے آپٹیکل سگنل حاصل کرنے کے ل. شامل کرنا شامل ہے۔ اس کی وجہ سے آؤٹ پٹ آپٹیکل کیریئر سگنل کی شدت ماڈلن سگنل کے ساتھ مختلف ہوتی ہے ، اور اسے داخلی ماڈلن کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ طریقہ حقیقت میں روشنی کے منبع کی برائٹ شدت کو ماڈیول کرتا ہے ، لہذا یہ آپٹیکل شدت ماڈلن (IM) کی ایک قسم ہے۔ آریھ براہ راست روشنی کی شدت والے ڈیجیٹل ماڈلن کے اصول کی وضاحت کرتا ہے .. اگرچہ براہ راست ماڈلن طول موج (تعدد) جٹر سے دوچار ہے ، اس کے فوائد ہیں جیسے سادگی ، کم نقصان ، اور کم لاگت ، جس سے یہ فائبر آپٹک مواصلات کے نظام میں وسیع پیمانے پر استعمال شدہ ماڈیولیشن طریقہ بنتا ہے۔

روشنی کے ماخذ کی بالواسطہ ماڈلن

روشنی کے منبع کی داخلی ماڈلن کا فائدہ یہ ہے کہ سرکٹ آسان اور اس پر عمل درآمد آسان ہے۔ تاہم ، اعلی اعداد و شمار کی شرحوں پر اس ماڈلن کے طریقہ کار کو استعمال کرنے سے روشنی کے منبع کی کارکردگی کو کم کیا جائے گا ، جیسے متحرک ورنکرم لائنوں کو وسیع کرنا ، ٹرانسمیشن کے دوران بازی میں اضافہ ، اور اس طرح آپٹیکل فائبر میں منتقل کردہ پلس ویوفارم کو وسیع کرنا ، جو بالآخر آپٹیکل فائبر کی ٹرانسمیشن کی صلاحیت کو محدود کرتا ہے۔ لہذا ، اعلی - رفتار کی شدت - ماڈیولڈ ڈائریکٹ - کا پتہ لگانے میں فائبر آپٹک مواصلات کے نظام یا ہیٹروڈین فائبر آپٹک مواصلات کے نظام ، روشنی کے ماخذ کی بالواسطہ ماڈیول کو استعمال کیا جاسکتا ہے۔

 

بالواسطہ ماڈلن براہ راست روشنی کے ماخذ کو تبدیل نہیں کرتا ہے ، لیکن اس کے بجائے الیکٹرو - آپٹک ، مقناطیس - آپٹک ، اور ایکوسٹو - آپٹک خصوصیات کو لیزر ڈائیڈ (ایل ڈی) کے ذریعہ خارج ہونے والے آپٹیکل کیریئر کو ماڈیول کرنے کے لئے استعمال کرتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ روشنی کے اخراج کے بعد ماڈیولیشن وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے آپٹیکل کیریئر ماڈیولیٹر کے ذریعہ ماڈیول ہوجاتا ہے۔ اس ماڈلن کا طریقہ بیرونی ماڈلن کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ اعداد و شمار میں بالواسطہ ماڈیولڈ لیزر کی ساخت دکھائی گئی ہے۔

فی الحال دستیاب بیرونی ماڈلن کے طریقوں میں الیکٹرو - آپٹک ماڈیولیشن ، ایکوسٹو - آپٹک ماڈیولیشن ، اور مقناطیس - آپٹک ماڈیول شامل ہیں۔

• (1) الیکٹرو - آپٹک ماڈیولیشن: الیکٹرو کا بنیادی کام کرنے والا اصول - آپٹک ماڈیولیشن کرسٹل کا لکیری الیکٹرو - آپٹک اثر ہے۔ الیکٹرو - آپٹک اثر اس رجحان سے مراد ہے جو کسی کرسٹل کے اضطراب انگیز اشاریہ میں تبدیلی کا سبب بنتا ہے۔ کرسٹل جو الیکٹرو - آپٹک اثر پیدا کرسکتے ہیں انہیں الیکٹرو - آپٹک کرسٹل کہا جاتا ہے۔ الیکٹرو - آپٹک ماڈیولیٹرز الیکٹرو - آپٹک شدت کے ماڈیولیٹرز ، الیکٹرو - آپٹک فریکوئینسی ماڈیولیٹرز ، یا الیکٹرو - آپٹک فیز ماڈیولیٹر (یعنی الیکٹرو - آپٹک فیز ماڈل) ہوسکتے ہیں۔
• ) ان کے کام کرنے کا اصول مندرجہ ذیل ہے: جب ماڈیولنگ بجلی کے سگنل میں تبدیلی آتی ہے تو ، پیزو الیکٹرک کرسٹل پیزو الیکٹرک اثر کی وجہ سے مکینیکل کمپن تیار کرتا ہے ، جس سے الٹراسونک لہر بنتی ہے۔ یہ صوتی لہر درمیانے درجے کی کثافت میں تبدیلی کا سبب بنتی ہے ، جس کے نتیجے میں اضطراب انگیز اشاریہ بدل جاتا ہے ، اس طرح بدلتے ہوئے گریٹنگ کی تشکیل ہوتی ہے۔ گریٹنگ میں تبدیلی کی وجہ سے ، روشنی کی شدت اسی کے مطابق تبدیل ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں روشنی کی لہر میں ترمیم ہوتی ہے۔
• (3) میگنیٹو - آپٹک ماڈیولیشن: میگنیٹو - آپٹک ماڈیولیشن ایک قسم ہے جس میں فراڈے اثر کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیا جاتا ہے۔ واقعہ کی روشنی کا سگنل پولرائزر سے گزرتا ہے ، جس سے واقعے کی روشنی پولرائز ہوتی ہے۔ جب یہ پولرائزڈ روشنی یگ (یٹریئم آئرن گارنیٹ) مقناطیسی چھڑی سے گزرتی ہے تو ، اس کے پولرائزیشن کی سمت اس کے چاروں طرف کنڈلی کے زخم پر لگنے والے ماڈیولنگ سگنل کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔ جب پولرائزیشن کی سمت بعد کے تجزیہ کار کی طرح ہی ہوتی ہے تو ، آؤٹ پٹ لائٹ کی شدت کافی بڑی ہوتی ہے۔ جب پولرائزیشن کی سمت تجزیہ کار کی سمت کے لئے کھڑی ہوتی ہے تو ، آؤٹ پٹ لائٹ کی شدت کم ہوتی ہے۔ اس کی وجہ سے ماڈیولنگ سگنل کے ساتھ آؤٹ پٹ لائٹ کی شدت بدل جاتی ہے ، اس طرح روشنی کی بیرونی ماڈلن کو حاصل ہوتا ہے۔

بیرونی ماڈیولیشن سسٹم نسبتا complex پیچیدہ ہوتے ہیں ، ان میں ایک اعلی معدومیت کا تناسب (13 سے زیادہ) ہوتا ہے ، زیادہ اضافے کا نقصان (عام طور پر 5 - 6 ڈی بی) ، اعلی ڈرائیونگ وولٹیج (5V) ، روشنی کے ذرائع کے ساتھ مربوط ہونا مشکل ہے ، پولرائزیشن - حساس ہیں ، اور زیادہ نقصان اور زیادہ اخراجات ہیں۔ تاہم ، ان کے پاس ایک تنگ ورنکرم لائن وڈتھ ہے اور اسے اعلی - اسپیڈ ، اعلی صلاحیت کے ٹرانسمیشن سسٹم میں 2.5 جی بی آئی ٹی/سیکنڈ میں یا اس سے زیادہ استعمال کیا جاسکتا ہے ، جس میں ٹرانسمیشن فاصلوں 300 کلومیٹر سے زیادہ ہے۔

ماڈلن کی خصوصیات

 

(1) الیکٹرو - آپٹک تاخیر اور نرمی دوغلی کے مظاہر: اعلی - اسپیڈ پلس ماڈلن کے تحت ، لیزر کی آؤٹ پٹ آپٹیکل پلس کا عارضی رسپانس ویوفارم اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ آؤٹ پٹ آپٹیکل پلس اور انجکشن شدہ موجودہ نبض کے مابین ابتدائی تاخیر کا وقت ہوتا ہے ، جسے الیکٹرو - آپٹک تاخیر کا وقت کہا جاتا ہے (t_d) ، جو عام طور پر نانو سیکنڈ کے حکم پر ہوتا ہے۔ موجودہ نبض کو لیزر میں انجکشن لگانے کے بعد ، آؤٹ پٹ آپٹیکل پلس آہستہ آہستہ کم ہونے والے طول و عرض کے ساتھ آسکیلیشن کی نمائش کرے گا ، جسے نرمی oscillations کہا جاتا ہے۔ نرمی کے دوچار اور الیکٹرو - آپٹک تاخیر کا نتیجہ ماڈلن کی شرح کو محدود کرنا ہے۔

 

(2) کوڈ پیٹرن کا اثر: کوڈ پیٹرن اثر پیدا کرنے کے لئے ، جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، جب الیکٹرو - آپٹک تاخیر کا وقت اسی ترتیب کا ہوتا ہے جیسے ڈیجیٹل ماڈلن کی علامت مدت T/2 کی طرح ہوتا ہے ، تو یہ "0" کے تسلسل کے بعد پہلی "1" کے نبض کی چوڑائی کو کم کرنے کے لئے "0" کو کم کرنے کا سبب بنے گا۔ سنگین معاملات میں ، ایک ہی "1" بٹ کھو سکتا ہے۔ اس رجحان کو کوڈ پیٹرن اثر کہا جاتا ہے ، جیسا کہ اعداد و شمار A اور B میں دکھایا گیا ہے۔ لگاتار دو "1" بٹس میں ، پہلی نبض کی آمد سے پہلے ، "0" بٹس کی ایک لمبی ترتیب ہے۔ طویل الیکٹرو - آپٹک تاخیر کا وقت اور آپٹیکل پلس میں اضافے کے وقت کے اثر و رسوخ کی وجہ سے ، نبض چھوٹی ہوجاتی ہے۔ جب دوسری نبض آتی ہے ، کیونکہ پہلی نبض کا الیکٹران کی بحالی مکمل طور پر ختم نہیں ہوئی ہے ، فعال خطے میں الیکٹران کی کثافت زیادہ ہے ، لہذا الیکٹرو - آپٹک تاخیر کا وقت کم ہوتا ہے ، اور نبض بڑی ہوتی ہے۔ جیسا کہ شکل سی میں دکھایا گیا ہے ، مناسب "اوور - ماڈلن" معاوضے کا طریقہ استعمال کرکے کوڈ پیٹرن اثر کو ختم کیا جاسکتا ہے۔

خود - پلسیشن رجحان

 

کچھ لیزرز میں ، نبض ماڈیولیشن یا یہاں تک کہ ڈی سی ڈرائیونگ کے تحت ، جب انجیکشن کرنٹ ایک خاص حد تک پہنچ جاتا ہے تو ، آؤٹ پٹ لائٹ پلس مستقل - طول و عرض کی اعلی - تعدد آسکیلیشن کو برقرار رکھتا ہے۔ جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، اس رجحان کو خود - پلسیشن کہا جاتا ہے۔ خود - پلسیشن فریکوئنسی 2 گیگا ہرٹز تک پہنچ سکتی ہے ، جو لیزر ڈایڈڈ (ایل ڈی) کی تیز رفتار ماڈلن خصوصیات کو سنجیدگی سے متاثر کرتی ہے۔