آپٹیکل فائبر ٹکنالوجی

سائنس اور ٹکنالوجی کی تیز رفتار نشوونما کے ساتھ ، مواصلات ، الیکٹرانکس اور الیکٹرک پاور کے شعبوں میں آپٹیکل فائبر پھیل رہا ہے ، اور یہ ایک نیا امید افزا ماد .ہ بن گیا ہے۔ آپٹیکل فائبر ٹکنالوجی کے ساتھ ساتھ لوگوں نے جی جی # 39 novel کو نیازی اور سہولت کے ساتھ جیت لیا۔

پاور ٹرانسمیشن کا کام مکمل کریں
ریاستہائے متحدہ کی لاریان کارپوریشن نے بجلی کے ٹرانسمیشن کی تقریب کو مکمل کرنے کے لئے آپٹیکل فائبر کو کامیابی کے ساتھ استعمال کیا ، جس سے بجلی کے میدان میں بالکل نیا راستہ کھل گیا۔ آپٹیکل ریشوں میں ٹرانسمیشن کے لئے برقی توانائی کو لیزر لائٹ میں تبدیل کرنے کے ل the ، ٹرانسمیٹنگ اختتام پر سیمیکمڈکٹر لیزر ڈایڈس کا استعمال کرتے ہیں ، اور شمسی خلیوں کو وصول شدہ اختتامی آلہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ یہ آلہ 300 مائکرون موٹی گیلیم آرسنائڈ کو ایک موصل سبسٹریٹ کے طور پر استعمال کرتا ہے ، جس میں 20 میکرون موٹی شمسی سیل کا احاطہ کیا گیا ہے۔ اسے 6 آزاد علاقوں میں تقسیم کیا گیا ہے ، جو سونے سے چڑھایا ہوا پلوں کے ذریعہ سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔ جب آپٹیکل فائبر کے ذریعہ منتقل ہونے والی لیزر لائٹ شمسی سیل سے ٹکرا جاتی ہے تو ، لائٹ انرجی فورا immediately ہی برقی توانائی بن جاتی ہے۔ ہر علاقے سے پیدا ہونے والا وولٹیج بالکل 1 وولٹ ہے ، اور سیریز کے چھ علاقوں میں 6 وولٹ کا وولٹیج ہے ، جو زیادہ تر سینسروں کے کنٹرول سرکٹ کے لئے کافی ہے۔

بہت زیادہ استعمال کی جانے والی
اگر لیزر ڈایڈڈ کی طاقت میں مسلسل اضافہ کیا جاتا ہے اور ایک مکمل پاور ٹرانسمیشن سسٹم سے لیس ہوتا ہے تو ، آپٹیکل فائبر پاور ٹرانسمیشن کو فوجی ، صنعتی ، تجارتی اور دیگر پہلوؤں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ فرانس جی جی # 39؛ بوجن لیبارٹری ، جو کمپیوٹر ، الیکٹرانک آلات ، سگنل پروسیسنگ اور تصویری ٹکنالوجی میں مہارت رکھتی ہے ، آپٹیکل ریشوں میں مسخ سے پاک ٹرانسمیشن کے حصول کے لئے آپٹیکل سالیٹن اور مختصر دالیں استعمال کرتی ہے۔ یہ ٹکنالوجی آپٹیکل کیبل کے ساتھ ایک سے زیادہ تخلیق نو آلات کی ضرورت کے بغیر رنگین بازی اور غیر خطی اثرات کے مسائل کو حل کر سکتی ہے۔ کام کرنے کے وقت صرف 100 کلو میٹر یا اس سے زیادہ ایک یمپلیفائر لگانے کی ضرورت ہے۔ تنہائی لفلیٹ ایک دوسرے سے مداخلت کیے بغیر ایک دوسرے سے گزر سکتے ہیں۔ کہا جاتا ہے کہ یہ نئی ٹکنالوجی سب میرین سب میرین میں 6450-12900 کلومیٹر کی حدود میں استعمال ہوتی ہے اور ابلاغ کی دشواریوں کا مسئلہ حل کرسکتی ہے۔ امریکی مواصلات سیکیورٹی ماہرین کے ذریعہ تیار کردہ ایک فاسد کیریئر سگنل آپٹیکل فائبر مواصلات کی ٹکنالوجی خاص طور پر آج کے جی جی # 39 s کی تیزی سے بڑھتی ہوئی بے چین اور نفیس ماد .ہ بازوں سے نمٹنے کے لئے تیار کی گئی ہے۔ یہ ٹکنالوجی پہلے مفید معلومات جیسے آواز کو ڈیجیٹل پلس سگنلز میں تبدیل کرتی ہے ، اور پھر ان ڈیجیٹل پلس سگنلز کو انکوڈ کرتی ہے اور بے ترتیب طور پر تبدیل ہونے والے بے ترتیب مائکروویو کیریئرز پر ان کو ماڈیول کرتی ہے۔ بھیجتے وقت ، لیزر کو منتقل کرنے والا آلہ آپٹیکل فائبر مواصلات کے نظام کے ذریعہ وصول کنندہ کو معلومات لے جانے والے فاسد کیریئر سگنل کو منتقل کرتا ہے۔ وصول کنندہ کا لیزر وصول کرنے والا لیزر ڈیوائس کے ساتھ ہم آہنگ اور متحرک طور پر ہم آہنگی پیدا کرنے کے لئے خصوصی ٹکنالوجی کا استعمال کرتا ہے ، اور آخر کار فاسد کیریئرز سے مفید سگنلوں کو مسمار کرنے کا کام مکمل کرتا ہے۔ اس ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ، انکشاف کرنے والے اب مزید کارآمد نہیں ہوں گے ، وہ صرف افراتفری کی آوازیں ہی سنیں گے۔ آسٹریلیائی پالین نے حال ہی میں فائبر وزنی اسکیل تیار کیا ہے جس میں ایک فائبر اور ایک لیزر والے ٹرک کا وزن ہوسکتا ہے۔ اس طرح کے فائبر اسکیل آپٹیکل فائبر کا استعمال انتہائی خاص مزاحمتی خصوصیات کے ساتھ کرتے ہیں۔ جب یہ دباؤ یا تناؤ میں ہے تو ، آپٹیکل فائبر تھوڑا سا مسخ ہوجائے گا ، جس کی وجہ سے لیزر کی خصوصیات تبدیل ہوجاتی ہیں۔ اس وقت ، ڈیٹیکٹر فوری طور پر اس تبدیلی کو سیکھے گا اور اسے بجلی کے سگنل میں تبدیلی میں تبدیل کرے گا۔ اس کی جھلک آلے کے ڈسپلے پینل پر پڑتی ہے۔ چونکہ آپٹیکل فائبر شیشے سے بنا ہوا ہے ، اس میں نمی کی مزاحمت اور تابکاری کی مزاحمت ہوتی ہے۔ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ انسٹال کرنا اور برقرار رکھنا آسان ہے۔ یہ شہری علاقوں میں کارخانوں ، ہوائی اڈوں اور رن ویز ، گوداموں ، اور بندرگاہوں میں مرکزی سڑکوں پر تنصیب کے لئے موزوں ہے۔ 24 گھنٹے مسلسل کام کرتے رہیں۔ لہذا ، وزن کے علاوہ ، یہ مانیٹرنگ کا کردار بھی ادا کرسکتا ہے ، اور درستگی موجودہ الیکٹرانک آلات کی نسبت کہیں زیادہ ہے۔

پلاسٹک آپٹیکل فائبر
امریکی جریدے کی ایک حالیہ رپورٹ کے مطابق ، بوسٹن آپٹیکل فائبر کارپوریشن ، میساچوسٹس کے تیار کردہ ایک پلاسٹک آپٹیکل فائبر میں ، موجودہ معیاری تانبے کے تار سے ٹرانسمیشن کی رفتار 30 گنا زیادہ ہے ، اور شیشے کے ریشہ سے ہلکا ، زیادہ لچکدار اور کم قیمت ہے۔ . اس طرح کا آپٹیکل فائبر تیز تر ٹرانسمیشن کی رفتار تک پہنچنے کے ل light روشنی کی رکاوٹ یا ریشہ کے جمپنگ موڈ کا استعمال کرتا ہے ، اور 100 میٹر کے اندر 3 میگا بٹ فی سیکنڈ کی رفتار سے ڈیٹا منتقل کرسکتا ہے۔ اس وقت پوری دنیا میں 370،000 کلومیٹر کلو میٹر آبدوز آپٹیکل کیبلز بچھائی گئیں ہیں۔ یہ لمبائی تقریبا 10 بار زمین کو گھیر سکتی ہے۔ مزید برآں ، چونکہ دونوں سروں پر لیزرز استعمال کیے جاتے ہیں ، لہذا ٹرانسمیشن کے دوران ایمپلیفائنگ سگنلز کے ریپیٹروں کی مزید ضرورت نہیں ہے ، جس سے لاگت اور کال لاگت میں بہت کمی واقع ہوگی۔ اطلاعات کے مطابق ، یورپ اور امریکہ کو ملانے والی دنیا کی سب سے بڑی صلاحیت آبدوز نظری کیبل کھلنے والی ہے۔ دنیا کو مربوط کرنے والی اس آبدوز مواصلت فائبر آپٹک کیبل بچھائی جارہی ہے۔ یہ 20 ویں صدی میں مواصلات کے میدان میں سب سے زیادہ شاندار منصوبہ ہے اور اس کی حمایت دنیا بھر کی 30 بین الاقوامی ٹیلی مواصلات تنظیموں نے کی ہے۔ یہ بحر اوقیانوس کو عبور کرتا ہے ، بحر بحر بحر عبور کرتا ہے ، بحر احمر اور بحر ہند سے ہوتا ہوا بحر الکاہل میں ملاکا کے آبنائے کو عبور کرتا ہے۔ تقریبا 320،000 کلومیٹر کی لمبائی کے ساتھ ، یہ 175 ممالک اور خطوں سے جڑتا ہے ، اور اسی وقت 2.4 ملین فون کالز کرسکتا ہے یا سینکڑوں ہزاروں کمپریسڈ تصاویر منتقل کرسکتا ہے۔ اس پورے منصوبے پر 14 بلین امریکی ڈالر لاگت آئے گی اور یہ 2003 میں مکمل ہونے کی امید ہے۔

ساخت کا اصول
آپٹیکل فائبر ٹکنالوجی عام طور پر تین حصوں پر مشتمل ہوتی ہے: آپٹیکل سگنل ٹرانسمیٹنگ اینڈ ، آپٹیکل سگنل منتقل کرنے کے لئے استعمال ہونے والا آپٹیکل فائبر ، اور آپٹیکل سگنل وصول کرنے کا اختتام۔

آپٹیکل سگنل ٹرانسمیٹنگ اختتام کا کام الیکٹرو آپٹیکل تبادلوں کے آلے کے ذریعہ آپٹیکل سگنل میں منتقل ہونے والے برقی سگنل کو تبدیل کرنا ہے۔ فی الحال ، ٹرانسمیٹنگ اینڈ الیکٹرو آپٹیکل کنورژن ڈیوائس عام طور پر لائٹ ایمٹنگٹنگ ڈایڈڈ یا سیمی کنڈکٹر لیزر ٹیوب استعمال کرتا ہے۔ روشنی کو خارج کرنے والے ڈایڈڈ کی آؤٹ پٹ لائٹ پاور نسبتا کم ہے ، سگنل ماڈلن کی شرح نسبتا کم ہے ، لیکن قیمت سستی ہے۔ اس کی آؤٹ پٹ لائٹ پاور اور ڈرائیو کرنٹ بنیادی طور پر ایک خاص حد کے اندر ہی لکیری ہوتے ہیں ، جو قلیل فاصلہ ، کم رفتار اور ینالاگ سگنل ٹرانسمیشن کے لئے زیادہ موزوں ہے۔ ڈایڈڈ کی آؤٹ پٹ پاور بڑی ہے ، سگنل ماڈیول کی شرح زیادہ ہے ، لیکن قیمت نسبتا high زیادہ ہے ، اور یہ لمبی دوری ، تیز رفتار ، ڈیجیٹل سگنل ٹرانسمیشن کے لئے موزوں ہے۔ آپٹیکل فائبر کا کام آپٹیکل سگنل کو منتقلی کے اختتام پر آپٹیکل سگنل کے حصول کے اختتام تک ممکن حد تک کم توجہ اور مسخ کے ساتھ منتقل کرنا ہے۔ فی الحال ، آپٹیکل فائبر عام طور پر قریب اورکت بینڈ.0.84 جی جی AMP میں استعمال کیا جاتا ہے micro مائکرو m m 、 1.31&؛ مائکرو 、 m 、 1.55& micro مائکرو m ایم ملٹی موڈ یا سنگل موڈ کوارٹج فائبر اچھے ٹرانسمیشن کے ساتھ۔ آپٹیکل سگنل وصول کرنے کے اختتام کا کام فوٹو الیکٹرک تبادلوں کے آلے کے ذریعہ آپٹیکل سگنل کو اسی برقی سگنل پر بحال کرنا ہے۔ فوٹو الیکٹرک تبادلوں کا آلہ عام طور پر سیمیکمڈکٹر فوٹوڈیوڈ یا ایک برفانی تودہ فوٹوڈیوڈ کا استعمال کرتا ہے۔ آپٹیکل فائبر ٹرانسمیشن سسٹم پر مشتمل روشنی کے سرچشمہ کی روشنی کو خارج کرنے والی طول موج کے ل must ٹرانسمیشن فائبر کی کم خسارے والی ونڈو کی طول موج بینڈ اور فوٹو الیکٹرک کا پتہ لگانے والے آلے کے چوٹی رسپانس بینڈ سے ملنا چاہئے۔ ٹرانسمیٹنگ اختتامی الیکٹرو آپٹیکل تبادلوں کے آلے نے 0،84 جی جی AMP کی مرکزی اخراج طول موج کو اپنایا ہے micro مائکرو m m اعلی چمک قریب اورکت سیمیکمڈکٹر لائٹ ایمٹیٹنگ ڈایڈ ، ٹرانسمیشن ریشہ ملٹی کوڈ کوارٹج فائبر کو اپناتا ہے ، اور وصول شدہ اختتام فوٹو الیکٹرک تبادلوں کے آلے کو اپناتا ہے 0،8& کی چوٹی رسپانس طول موج؛ مائیکرو m m-0.9& micro مائیکرو m m سلیکن فوٹوڈیڈ۔ ہر حص furtherہ کو نیچے ذیل میں پیش کیا جائے گا۔

فولڈنگ آپٹیکل سگنل ٹرانسمیٹر
سسٹم میں استعمال ہونے والی ایل ای ڈی کا ڈرائیونگ اور ماڈیولنگ سرکٹ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے ، سگنل ماڈلن میں روشنی کی شدت میں ترمیم کے طریقہ کار کو اپنایا گیا ہے ، اور روشنی کی شدت ایڈجسٹمنٹ پوٹینومیٹر ایل ای ڈی کے ذریعے بہتا ہوا مستحکم ڈرائیونگ موجودہ کو ایڈجسٹ کرنے کے لئے بھیجا گیا ہے ، اسی طرح اسی کے مطابق ایل ای ڈی کے خارج ہونے والی روشنی کی طاقت کو تبدیل کرنا ، سیٹ مستحکم ڈرائیونگ موجودہ ایڈجسٹمنٹ کی حد 0-2 ایم اے ہے ، جب پینل لائٹ ٹرانسمیشن کی شدت ڈرائیونگ ڈسپلے ویلیو 0-2000 یونٹس کی ڈسپلے ویلیو کے مطابق ہوتی ہے ، جب ڈرائیونگ کا موجودہ چھوٹا ہوتا ہے ، روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ ایمیشن پاور اور ڈرائیونگ کرنٹ بنیادی طور پر لکیری ، آڈیو سگنل کو ایک اور اوپی ایم پی کے منفی ان پٹ ٹرمینل کے ساتھ جوڑا جاتا ہے جس کے بعد کپیسیٹر ، ریزٹر نیٹ ورک اور اوپی اے ایم پی کے ذریعہ الگ تھلگ رہ جاتا ہے ، اور روشنی کے مستحکم ڈرائیونگ کرنٹ کے ساتھ سپرپا جاتا ہے۔ روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کو آپٹیکل سگنل بھیجنے کے ل e ایمیٹنگ ڈائیڈ کو تبدیل کرنا ، جو آڈیو سگنل کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے ، اور پھر آپٹیکل فائبر کوپلر کے ذریعے آپٹیکل سگنل ٹرانسمیشن فائبر کے ساتھ مل کر ہے. ٹرانسمیٹیبل سگنل فریکوئینسی کے نچلے حصے کا تعین کاپاکیٹر اور ریزٹر نیٹ ورک کے ذریعہ کیا جاسکتا ہے ، اور سسٹم کا کم فریکوینسی رسپانس 20 ہ ہرٹز سے زیادہ نہیں ہے

فولڈنگ آپٹیکل سگنل وصول کرنے والا
یہ آپٹیکل سگنل وصول کرنے کے اختتام کا عملی اصول ہے۔ آپٹیکل فائبر کپلر کے ذریعہ ٹرانسمیشن فائبر کے جوڑے آپٹیکل سگنل کو آپٹیکل سگنل ٹرانسمیٹنگ اختتام سے فوٹو الیکٹرک کنورژن ڈیوائس فوٹوڈیڈ تک پہنچاتے ہیں۔ فوٹوڈیوڈ آپٹیکل سگنل کو متناسب موجودہ سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ استعمال میں ہونے پر ڈایڈڈ کو الٹا متعصب ہونا چاہئے ، اور فوٹوکورنٹ سگنل اس کے مطابق متناسب وولٹیج سگنل میں تبدیل ہوجاتا ہے جب کہ آپپیش AMP کے موجودہ وولٹیج میں تبدیلی کی جاتی ہے۔ وولٹیج سگنل میں شامل آڈیو سگنل آڈیو پاور یمپلیفائر کے ساتھ مل کر اسپیکر کو سندارتر اور مزاحمت کے ذریعہ آواز لگانے کے لئے چلا جاتا ہے۔ عام طور پر فوٹوڈیڈ کا تعدد جواب زیادہ ہوتا ہے ، اور نظام کی اعلی تعدد کا ردعمل بنیادی طور پر آپریشنل امپلیفائر کی ردعمل کی فریکوئنسی پر منحصر ہوتا ہے۔

ٹرانسمیشن فائبر
فی الحال ، آپٹیکل مواصلات کے لئے استعمال ہونے والے آپٹیکل فائبر عام طور پر سلکا فائبر کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ کورد کے اندر ایک چھوٹی سی اضطراب انگیز انڈیکس این 1 کے ساتھ کلیڈنگ پرت کے ساتھ احاطہ کرتا ہے جس میں بڑے اضطراب انگیز اشاریہ این 2 ہے۔ روشنی کور اور کلیڈنگ کے مابین انٹرفیس پر مکمل طور پر تقسیم کی جاتی ہے۔ عکاسی فائبر کے بنیادی حصے میں پھیلاؤ تک محدود ہے۔ جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے ، آپٹیکل فائبر دراصل ایک قسم کا ڈائی ایالٹرک ویو گائڈ ہے۔ روشنی آپٹیکل فائبر میں بند ہے اور صرف آپٹیکل فائبر کے ساتھ ہی منتقل کی جا سکتی ہے۔ آپٹیکل فائبر کا بنیادی قطر عام طور پر چند مائکروں سے لے کر سینکڑوں مائکرون تک ہوتا ہے۔ ٹرانسمیشن لائٹ موڈ کے مطابق ، اسے ملٹی موڈ فائبر اور سنگل موڈ فائبر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے ، اور فائبر ریفریٹیک انڈیکس کی تقسیم کے مختلف طریقوں کے مطابق ریفریٹیک انڈیکس مرحلہ قسم اور ریفریکٹیک انڈیکس گریڈڈ فائبر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ ریفریکٹیک انڈیکس مرحلہ قسم کے فائبر میں دو سرکلر سڈولک سماکسیئل میڈیا ہوتا ہے ، یہ دونوں ساخت میں یکساں ہیں ، لیکن ان میں مختلف اضطراب انگیز اشاریہ جات ہیں۔ بیرونی پرت کی اپورتک انڈیکس اندرونی پرت کی نسبت کم ہے۔

درجہ بندی کا اشاریہ ریشہ ایک قسم کا ریشہ ہے جس کی ریفریٹیک انڈیکس ریشہ کے کراس سیکشن کے ساتھ درجہ بندی کی جاتی ہے۔ اضطراری اشاریہ کو تبدیل کرنے کا مقصد مختلف طریقوں کے گروپ کی رفتار کو یکساں بنانا ہے ، اس طرح موڈل بازی کو کم کرنا اور مواصلاتی بینڈوڈتھ میں اضافہ کرنا ہے۔ ملٹی موڈ ریفریکٹیک انڈیکس مرحلہ قسم کے ریشے ہر موڈ ٹرانسمیشن کے مختلف گروہ کی رفتار کی وجہ سے انٹر موڈ بازی پیدا کرتے ہیں ، اور ٹرانسمیشن بینڈوتھ محدود ہے۔ ملٹی موڈ ریفریٹیک انڈیکس گریڈڈ فائبر اپنی خصوصی ریفریکٹیک انڈیکس تقسیم کی وجہ سے سگنل ٹرانسمیشن بینڈوتھ کو بڑھاتا ہے ، جس سے ہر موڈ ٹرانسمیشن کی گروپ اسپیڈ ایک جیسی ہوجاتی ہے۔ سنگل موڈ فائبر ایک ایسا ریشہ ہے جو صرف ایک آپٹیکل موڈ منتقل کرتا ہے ، اور سنگل موڈ فائبر اعلی ترین سگنل بینڈوتھ کو منتقل کرسکتا ہے۔ اس وقت ، سنگل موڈ آپٹیکل فائبر زیادہ تر طویل فاصلہ آپٹیکل مواصلات میں استعمال ہوتے ہیں۔

سلکا فائبر کے اہم تکنیکی اشارے میں کشیدگی کی خصوصیات ، عددی یپرچر اور بازی شامل ہیں۔ عددی یپرچر: عددی یپرچر روشنی کے منبع ، ڈٹیکٹر اور دیگر آپٹیکل آلات کے ساتھ مل کر فائبر کی خصوصیات کو بیان کرتا ہے۔ اس کا سائز روشنی جمع کرنے کے لئے آپٹیکل فائبر کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے ، ٹھوس زاویہ 2θmax کے اندر آپٹیکل فائبر کے آخری چہرے پر روشنی کا واقعہ پوری طرح سے آپٹیکل فائبر کے اندرونی انٹرفیس میں منتقل ہوتا ہے ، اور آپٹیکل فائبر کے آخری چہرے پر روشنی کا واقعہ باہر سے ظاہر ہوتا ہے۔ 2θ میکس کی حد یہ ہے کہ فائبر کا اندرونی انٹرفیس کل عکاسی نہیں کرتا ہے بلکہ کلڈیڈنگ میں منتقل ہوتا ہے اور فوری طور پر اس کی طرف توجہ دی جاتی ہے۔ فائبر کے عددی یپرچر کی وضاحت اس طرح کی گئی ہے: NA=Sinθmax ، اس کی قیمت عام طور پر 0.1 اور 0.6 کے درمیان ہوتی ہے ، اور اس سے متعلقہ میکس 90 اور 330 کے درمیان ہوتا ہے ، ملٹی موڈ فائبر میں ایک بڑی عددی یپرچر ہوتا ہے ، اور سنگل موڈ فائبر کا عددی یپرچر ہوتا ہے نسبتا small چھوٹا ہے ، لہذا عام طور پر سنگل موڈ فائبر کو روشنی کے منبع کی حیثیت سے ایل ڈی سیمیکمڈکٹر لیزر کی ضرورت ہوتی ہے۔