آپٹیکل فائبر الگ تھلگ کام کرنے کا اصول

نظری تنہائی کا بنیادی اصول پولرائزیشن غیر حساس فائبر الگ تھلگ (پولرائزیشن غیر حساس فائبر الگ تھلگ) کو پولرائزیشن سے آزاد (پولرائزیشن حساس) اور پولرائزیشن انحصار (پولرائزیشن حساس) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ چونکہ پولرائزیشن پر منحصر آپٹیکل فائبر الگ تھلگ سے گذرنے والی آپٹیکل پاور ان پٹ لائٹ کی پولرائزیشن حالت پر منحصر ہے ، لہذا اس کو قطبیकरण کو برقرار رکھنے کے ل fiber فائبر کو بطور pigtail استعمال کرنا ضروری ہے۔ یہ آپٹیکل فائبر الگ تھلگ بنیادی طور پر مربوط آپٹیکل مواصلات کے نظام میں استعمال ہوگا۔ اس وقت ، سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال شدہ آپٹیکل فائبر الگ تھلگ ابھی بھی قطبیकरण سے آزاد ہے ، اور ہم صرف اس قسم کے نظری فائبر الگ تھلگ تجزیہ کرتے ہیں

1 پولرائزیشن سے آزاد ریشہ تنہائی کی ایک عام ڈھانچہ شکل 1 میں نسبتا simple آسان ڈھانچہ دکھایا گیا ہے۔ اس ڈھانچے میں صرف چار اہم عناصر استعمال کیے گئے ہیں: مقناطیسی رنگ (مقناطیسی ٹیوب) ، فراڈے گھومنے والا (فراڈے روٹر) ، دو لی این بی او 3 پچر ٹکڑے (ایل این پچر) ، اور فائبر کالیمیٹرز (فائبر کولیمیٹر) کا ایک جوڑا ، آپ ایک لائن میں آپٹیکل فائبر الگ تھلگ بنا سکتے ہیں۔ 2 بنیادی کام کرنے کا اصول مندرجہ ذیل آپٹیکل فائبر الگ تھلگ میں آپٹیکل سگنل آگے اور ریورس ٹرانسمیشن کی دو شرائط کا تفصیلی تجزیہ ہے۔
2.1 فارورڈ ٹرانسمیشن جیسا کہ (شکل 2) میں دکھایا گیا ہے ، کولیمیٹر سے خارج ہونے والا متوازی لائٹ بیم پہلے پچر پلیٹ P1 میں داخل ہوتا ہے ، روشنی کی روشنی کو او روشنی اور ای روشنی میں تقسیم کیا جاتا ہے ، جس کی پولرائزیشن سمت ایک دوسرے کے لئے کھڑے ہوتے ہیں ، اور تبلیغ کا رخ ایک زاویہ ہے۔ جب وہ 45 ° فراڈے گھومنے والے سے گزرتے ہیں تو ، خارج شدہ روشنی اور ای لائٹ کے پولرائزیشن طیارے ایک ہی سمت میں 45 by کی طرف سے گھومتے ہیں ، کیونکہ دوسرا ایل این پچر پلیٹ P2 کا کرسٹل محور بالکل پہلے کے مقابلے میں ہوتا ہے۔ زاویہ 45 is ہے ، لہذا او روشنی اور ای لائٹ کو ایک ساتھ چھوٹا سا فاصلہ لے کر دو متوازی لائٹ بیم کو اکٹھا کیا جاتا ہے ، اور پھر کسی اور کولیمیٹر کے ذریعہ فائبر کور میں جوڑ دیا جاتا ہے۔ اس صورت میں ، ان پٹ آپٹیکل طاقت کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ ضائع ہو گیا ہے۔ اس نقصان کو الگ تھلگ ہونے کا اندراج نقصان کہا جاتا ہے۔ (GG quot؛ G {8}}"؛ اعداد و شمار میں ای روشنی کی سمت کی نشاندہی ہوتی ہے)

2 الٹا ٹرانسمیشن جیسا کہ (شکل 3) میں دکھایا گیا ہے ، جب متوازی روشنی کا ایک بیم ریورس سمت میں منتقل ہوتا ہے تو ، وہ پہلے P2 کرسٹل سے گزرتا ہے اور O روشنی اور ای روشنی میں تقسیم ہوتا ہے جس کی پولرائزیشن سمت اور P1 کا کرسٹل محور ہوتا ہے 45 an کے زاویہ پر۔ فراڈے اثر کے عدم استحکام کی وجہ سے ، اے لائٹ اور ای لائٹ فراڈے گھومنے والے سے گزرنے کے بعد ، پولرائزیشن کی سمت اب بھی اسی سمت (اعداد و شمار میں گھڑی کی سمت میں) 45 by کے ساتھ گھمایا جاتا ہے ، تاکہ اصل اے لائٹ اور ای روشنی میں داخل ہو رہے ہیں دوسرا پچر (P1) ای لائٹ اور او روشنی بن جاتا ہے۔ اضطراب آمیز انڈیکس میں فرق کی وجہ سے ، روشنی کے دونوں شہتیروں کو اب P1 میں ایک متوازی بیم میں نہیں ملایا جاسکتا ، بلکہ مختلف سمتوں میں موڑ لیا جاتا ہے۔ ای روشنی اور او روشنی خود کو فوکس کرنے والے عینک سے گزرنے کے بعد بھی ایک بڑے زاویہ سے الگ ہوجاتے ہیں۔ یوگمن فائبر کور میں داخل نہیں ہوسکتا ہے ، اس طرح ریورس تنہائی کے مقصد کو حاصل کیا جاتا ہے۔ اس وقت ٹرانسمیشن نقصان کو الگ تھلگ کہا جاتا ہے۔

3 تکنیکی پیرامیٹرز آپٹیکل فائبر الگ تھلگ کرنے والوں کے لئے ، اہم تکنیکی اشارے اندراج نقصان ، تنہائی ، واپسی کا نقصان ، پولرائزیشن منحصر نقصان ، پولرائزیشن موڈ بازی (پولرائزیشن) ہیں۔ موڈ بازی) ، وغیرہ ، کی ایک ایک کے تحت وضاحت کی جائے گی۔
3.1 اندراج کا نقصان (اضافے کا نقصان) پولرائزیشن سے آزاد فائبر الگ تھلگ میں ، اضافے کے نقصان میں بنیادی طور پر فائبر کالیمیٹر ، فراڈے روٹیٹر اور بریفریجنٹ کرسٹل کا نقصان شامل ہے۔ فائبر کالیمیٹر کی وجہ سے داخل ہونے والے نقصان کے تفصیلی تجزیے کے لئے ، براہ کرم" کا حوالہ دیں۔ کولیمیٹر کے اصول۔ الگ تھلگ کور بنیادی طور پر فراڈے گردش اور دو ایل این پچر ٹکڑوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ فراڈے گھومنے والے کے ختم ہونے کا تناسب جتنا زیادہ ہوگا ، اس کی عکاسی بھی اتنی ہی کم ہوگی ، اور جذب کا گتانک جتنا کم ہوگا ، اضافے کا نقصان اتنا ہی کم ہوگا۔ عام طور پر ، فراڈے گھومنے والا کا نقصان تقریبا 0.0 0.02 ～ 0.06dB ہوتا ہے۔ یہ (شکل 2) سے دیکھا جاسکتا ہے کہ متوازی روشنی کی شہتیر الگ تھلگ کور سے گزرنے کے بعد ، اسے o اور e کے دو متوازی بیم میں تقسیم کیا جائے گا۔ بائری فرینجنٹ کرسٹل کی موروثی خصوصیات کی وجہ سے ، کوئی ، او لائٹ اور ای لائٹ کو مکمل طور پر تبدیل نہیں کیا جاسکتا ہے ، جس سے اضافی نقصان ہوتا ہے۔

2.2 ریورس تنہائی (تنہائی) ریورس تنہائی کسی الگ تھلگ کا سب سے اہم اشارے میں سے ایک ہے ، جو الٹ ٹرانسمیشن لائٹ کے ل the الگ تھلگ کی توجہ کی صلاحیت کی خصوصیات رکھتا ہے۔ بہت سے عوامل ہیں جو الگ تھلگ کی تنہائی کو متاثر کرتے ہیں ، اور مخصوص گفتگو مندرجہ ذیل ہے۔

(1) تنہائی اور پولرائزر اور فراڈے گردش کے مابین فاصلے کے درمیان رشتہ (2) نظری عنصر کی تنہائی اور سطح کی عکاسیت کے درمیان تعلق جداگانہ نظری عنصر کی عکاسی جتنی زیادہ ہوگی اتنا ہی خراب ہے۔ تنہائی کا تنہائی۔ اصل عمل میں ، R کو 0.25٪ سے کم ہونا ضروری ہے تاکہ اس بات کا یقین کیا جا سکے کہ Iso 40dB سے زیادہ ہے۔

(3) تنہائی اور پچر زاویہ اور پولرائزر کے وقفہ کاری کے درمیان تعلق۔ بائری فرینجینٹ کرسٹل ایک آپٹیکل الگ تھلگ ہے جس میں یٹریئم وینیڈیٹ (YVO4) ہے۔ جب پچر زاویہ 2 than سے کم ہوتا ہے تو ، زاویہ کے اضافے کے ساتھ تنہائی تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ جب پچر زاویہ 2 than سے زیادہ ہوتا ہے تو ، تبدیلی بہت چھوٹی ہوتی ہے ، اور تقریبا 43.8dB پر مستحکم ہوتی ہے۔ مختلف مواد سے بنے نظری تنہائیوں کے ل the ، تنہائی پچر زاویہ کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ آپٹیکل تنہائی فاصلے میں اضافے کے ساتھ تھوڑا سا مختلف ہوتی ہے ، کیونکہ تنہائی بنیادی طور پر ریورس آؤٹ پٹ لائٹ اور آپٹیکل محور کے درمیان زاویہ پر منحصر ہوتی ہے۔

()) تنہائی اور کرسٹل محور کے رشتہ دار زاویہ کے درمیان تعلق دو پولرائزرز کے رشتہ دار زاویہ اور گردش کے کرسٹل محور کی تنہائی پر سب سے زیادہ اثر پڑتا ہے۔ جب زاویہ کا فرق 0.3 ڈگری سے زیادہ ہو تو ، تنہائی 40dB سے زیادہ نہیں ہوسکتی ہے۔ بہت سے دیگر عوامل ہیں ، بنیادی طور پر دو پولرائزرز کے معدومیت کا تناسب ، کرسٹل موٹائی وغیرہ۔ 40 ڈی بی سے زیادہ تنہائی کرنے کے ل also ، یہ بھی لازمی ہے: R1 اور R2 برابر ، 0.25٪ سے کم؛ بیم splitter کرسٹل محور کلیمپ زاویہ کی غلطی 0. 57 than سے بھی کم ہے ، وغیرہ ، اس کے علاوہ ، کیونکہ Faraday اثر میں ، θ=VBL ، V نہ صرف طول موج کا ایک کام ہے ، بلکہ درجہ حرارت کا بھی ایک کام ہے ، لہذا فارادے گردش کا زاویہ درجہ حرارت کے ساتھ بھی بدلا جائے گا ، جو ایک عوامل میں سے ایک ہے۔

3.3 واپسی کا نقصان آپٹیکل الگ تھلگ کی واپسی کا نقصان RL سے مراد اگلی سمت میں الگ تھلگ پر آپٹیکل پاور واقعے کے تناسب اور آپٹیکل پاور ان پٹ راستے پر الگ تھلگ کی ان پٹ پورٹ پر لوٹنا ہے۔ یہ ایک اہم اشارے ہے کیونکہ واپسی مضبوط ہے ، تنہائی بہت متاثر ہوگی۔ الگ تھلگ کی واپسی کا نقصان اجزاء اور ہوا اور عکاسی کے اضطراب آمیز انڈیکس کی مطابقت نہیں رکھتا ہے۔ عام طور پر پلانر اجزاء کی وجہ سے واپسی کا نقصان 14 ڈی بی ہوتا ہے
بائیں اور دائیں طرف ، گونج 60 B ڈی بی سے زیادہ اینٹی فیلیکشن کوٹنگ اور بیول پالش کے ذریعے کھو سکتی ہے۔ آپٹیکل الگ تھلگ کی واپسی کا نقصان بنیادی طور پر اس کے کالمیمیٹڈ آپٹیکل راہ (یعنی کولیٹیمٹر حصہ) سے ہوتا ہے۔ نظریاتی حساب کے مطابق ، جب ڈھال زاویہ 8 is ہے تو ، واپسی کا نقصان 65dB سے زیادہ ہوتا ہے۔ کولیمیٹر کی واپسی کے نقصان کا تجزیہ کولیمیٹر کے اصول میں کیا گیا ہے ، براہ کرم جی جی حوالہ دیکھیں Princip پرنسپل آف کولیمیٹر جی جی حوالہ۔

3.4 پولرائزیشن پر منحصر نقصان PDL PDL اندراج کے نقصان سے مختلف ہے۔ جب ان پٹ لائٹ کی پولرائزیشن حالت میں بدلاؤ آ جاتا ہے تو دوسرے پیرامیٹرز میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ یہ ایک اشارے ہے جو آلہ کے داخل ہونے والے نقصان کے قطبیकरण کی ڈگری کو ماپتا ہے۔ پولرائزیشن سے آزاد آپٹیکل الگ تھلگوں کے ل components ، کچھ اجزاء کی موجودگی کی وجہ سے جو پولرائزیشن کا سبب بن سکتے ہیں ، صفر PDL کا حصول ناممکن ہے۔ عام طور پر ، قابل قبول PDL 0.2dB سے کم ہے۔

3.5 پولرائزیشن موڈ بازی پی ایم ڈی
پولرائزیشن موڈ بازی پی ایم ڈی سے مراد مختلف پولرائزیشن ریاستوں میں آلہ سے گزرتے ہوئے سگنل لائٹ کے مرحلے میں تاخیر ہوتی ہے۔ آپٹیکل غیر فعال آلات میں ، مختلف پولرائزیشن طریقوں میں مختلف پروپیگنڈے کی رفتار اور مختلف پروپیگنڈیز کی رفتار ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں اسی پولرائزیشن موڈ بازی ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں ، کیونکہ روشنی کے منبع کے سپیکٹرم کی ایک خاص بینڈوتھ ہے ، لہذا یہ ایک خاص بازی کا سبب بنے گی۔ تیز رفتار آپٹیکل مواصلات کے نظام میں ، پی ایم ڈی بہت ضروری ہے۔ پولرائزیشن سے آزاد آپٹیکل الگ تھلگ ، birefringent کرسٹل پولرائزڈ لائٹ کے ذریعہ تیار کردہ دو بیم مختلف مراحل اور گروپ کی رفتار پر پھیل جاتی ہے ، یعنی PMD ، اور اس کا بنیادی ماخذ بائرفریجنٹ کرسٹل ہے جو الگ اور گاڑھا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ روشنی. یہ دو خطوطی پولرائزڈ لائٹ بیموں کے راستہ فرق ΔL کے قریب ہوسکتا ہے۔ پولرائزیشن موڈ بازی: پولرائزیشن سے آزاد تنہائی میں: یقینا ، پورے آلے کا پی ایم ڈی ہر جزو کی آپٹیکل راہ کی لمبائی کا حساب لگا کر حاصل کیا جاسکتا ہے۔ پی ایم ڈی بنیادی طور پر ای لائٹ اور او لائٹ کے مابین ریفریکٹیک انڈیکس فرق سے متاثر ہوتا ہے ، اور لہذا طول موج کے ساتھ اس کا زیادہ سے زیادہ تعلق ہے۔