ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ શું છે

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલનો આજે વ્યાપકપણે ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે. આઇટીના કેટલાક ક્ષેત્રોમાં, તેઓએ મેટાલિક વાહક પર આધારિત સંચારની પરંપરાગત રેખાઓને સંપૂર્ણપણે બદલી નાખી છે. ફાઈબર-ઓપ્ટિક રેખાઓ ખાસ કરીને અસરકારક છે જ્યાં લાંબા અંતર પર મોટી માત્રામાં ડેટા ટ્રાન્સમિટ થવો જોઈએ.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલનો ભૌતિક આધાર

ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના ભૌતિક સિદ્ધાંતો સંપૂર્ણ પ્રતિબિંબના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. જો આપણે વિવિધ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો સાથે બે માધ્યમો લઈએ તો n₁ અને એન₂, n સાથે₂< n₁ (દા.ત., હવા અને કાચ અથવા કાચ અને પારદર્શક પ્લાસ્ટિક) અને ઈન્ટરફેસને α કોણ પર પ્રકાશનો કિરણ મોકલો, બે ઘટનાઓ બનશે.

કિરણ (ચિત્રમાં લાલ રંગમાં ચિહ્નિત), જે ઉપરથી ડાબી બાજુથી (તીર સાથે) લોંચ કરવામાં આવે છે તે આંશિક રીતે રીફ્રેક્ટેડ હશે અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n સાથે માધ્યમને અનુસરશે.₂ કોણ α પર₁<α -="" this="" part="" of="" the="" beam="" is="" indicated="" by="" the="" dashed="" line.="" the="" other="" part="" of="" the="" beam="" will="" be="" reflected="" from="" the="" interface="" at="" the="" same="" angle.="" if="" we="" let="" the="" beam="" under="" a="" more="" gentle="" angle="" β="" (the="" green="" beam="" in="" the="" figure),="" the="" same="" thing="" will="" happen="" -="" partial="" reflection="" and="" partial="" refraction="" under="" the="" angle="">₁.

જો ઘટના કોણ α ને વધુ ઘટાડવામાં આવે છે (આકૃતિમાં વાદળી બીમ), તો પછી વ્યક્તિ એ હાંસલ કરી શકે છે કે બીમનો રીફ્રેક્ટેડ ભાગ વ્યવહારીક રીતે ઇન્ટરફેસ (વાદળી ડેશવાળી રેખા) ની સમાંતર "સ્લાઇડ્સ" કરે છે. ઘટનાના કોણમાં વધુ ઘટાડો (બીટાના ખૂણા પર પડતા લીલા કિરણ) ગુણાત્મક કૂદકાનું કારણ બનશે - રીફ્રેક્ટેડ ભાગ ગેરહાજર રહેશે.બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાંથી બીમ સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત થશે. આ ખૂણાને કુલ પ્રતિબિંબનો કોણ કહેવામાં આવે છે, અને ઘટનાને જ સંપૂર્ણ પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે ઘટનાનો કોણ વધુ ઘટશે ત્યારે તે જ જોવામાં આવશે.

ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનું બાંધકામ

આ તે સિદ્ધાંત છે જેના પર ઓપ્ટિકલ ફાઇબર બનાવવામાં આવે છે. તે વિવિધ ઓપ્ટિકલ ઘનતા સાથે બે કોક્સિયલ સ્તરો ધરાવે છે.

જો પ્રકાશ કિરણ પ્રકાશના પ્રતિબિંબના કોણ કરતા મોટા ખૂણા પર ફાઇબરના ખુલ્લા છેડામાં પ્રવેશે છે, તો તે પ્રત્યેક "જમ્પ" પર થોડું એટેન્યુએશન સાથે, વિવિધ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો સાથે સંપૂર્ણપણે બે માધ્યમો વચ્ચેની સંપર્ક સીમામાંથી પ્રતિબિંબિત થશે.

ફાઈબર ઓપ્ટિકનો બહારનો ભાગ પ્લાસ્ટિકનો બનેલો છે. અંદરનો ભાગ પારદર્શક પ્લાસ્ટિકનો પણ બનેલો હોઈ શકે છે, પછી તે એકદમ મોટા ખૂણા પર વાળી શકાય છે. પ્લાસ્ટિક અને ફાઇબરની લંબાઈ). લાંબા અંતરની કેબલ્સ માટે, જ્યાં લવચીકતા એટલી મહત્વપૂર્ણ નથી, આંતરિક કોર સામાન્ય રીતે કાચનો બનેલો હોય છે. આ એટેન્યુએશન ઘટાડે છે, પ્રકાશ ફાઇબરની કિંમત ઘટાડે છે, પરંતુ તે વળાંક માટે સંવેદનશીલ બને છે.

ઓપ્ટિકલ લાઇનની ક્ષમતા વધારવા માટે, ફાઇબરનું ઉત્પાદન ડ્યુઅલ-મોડ અથવા મલ્ટિ-મોડ વર્ઝનમાં થાય છે. આ હેતુ માટે, કોર ક્રોસ-સેક્શનને 50 µm અથવા 62.5 µm (સિંગલ-મોડ માટે 10 µm વિરુદ્ધ) સુધી વધારવામાં આવે છે. આવા પ્રકાશ માર્ગદર્શિકા દ્વારા એકસાથે બે કે તેથી વધુ સંકેતો પ્રસારિત કરી શકાય છે.

ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશન લાઇનના આ બાંધકામમાં ચોક્કસ ગેરફાયદા છે. તેમાંથી એક દરેક સિગ્નલના અલગ-અલગ રૂટને કારણે પ્રકાશનું વિક્ષેપ છે. તેઓ ઢાળ (મધ્યથી કિનારીઓ સુધી બદલાતા) રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે કોર બનાવીને તેની સામે લડવાનું શીખ્યા છે. જેના કારણે વિવિધ બીમના રૂટને ઠીક કરવામાં આવે છે.

મલ્ટી-મોડ ફાઇબરવાળા કેબલનો ઉપયોગ મોટાભાગે સ્થાનિક નેટવર્ક્સ (એક બિલ્ડિંગ, એક કંપની વગેરેની અંદર), અને સિંગલ-મોડ સાથે - ટ્રંક લાઇન માટે થાય છે.

ફાઇબર ઓપ્ટિક લાઇનની ડિઝાઇન

ફાઇબર ઓપ્ટિક લાઇન એલઇડી અથવા લેસર દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રકાશ સંકેત પ્રસારિત કરે છે. ટ્રાન્સમિટિંગ ડિવાઇસમાં ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલ જનરેટ થાય છે. અંતિમ ઉપકરણને વિદ્યુત કઠોળના સ્વરૂપમાં સિગ્નલની પણ જરૂર છે. તેથી, કાચા ડેટાને બે વાર કન્વર્ટ કરવું જરૂરી રહેશે. આકૃતિમાં ફાઈબર ઓપ્ટિક લાઇનનો એક સરળ રેખાકૃતિ બતાવવામાં આવ્યો છે.

ટ્રાન્સમિટિંગ ડિવાઇસમાંથી સિગ્નલ પ્રકાશ કઠોળમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને ઓપ્ટિકલ લાઇન પર પ્રસારિત થાય છે. ટ્રાન્સમિટિંગ બાજુ પર ઉત્સર્જકોની શક્તિ મર્યાદિત છે, તેથી ઉપકરણો કે જે એટેન્યુએશનને વળતર આપે છે - ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર, રિજનરેટર અથવા રીપીટર - ચોક્કસ અંતરાલ પર મોટી લંબાઈની રેખાઓ પર મૂકવામાં આવે છે. પ્રાપ્ત કરવાની બાજુએ બીજું કન્વર્ટર છે જે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલને ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલ બાંધકામ

ફાઇબર-ઓપ્ટિક લાઇનને ગોઠવવા માટે, વ્યક્તિગત ફાઇબરનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ કેબલના ભાગ રૂપે થાય છે. તેનું બાંધકામ ટ્રાન્સમિશન લાઇનના હેતુ અને બિછાવેલી પદ્ધતિ પર આધારિત છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તે વ્યક્તિગત રક્ષણાત્મક કોટિંગ (સ્ક્રેચ અને યાંત્રિક નુકસાન સામે) સાથે ઘણા ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ધરાવે છે. આવી સુરક્ષા સામાન્ય રીતે બે સ્તરોમાં કરવામાં આવે છે - પ્રથમ સંયોજનનો શેલ, અને ટોચ પર પ્લાસ્ટિક અથવા વાર્નિશનો વધારાનો કોટિંગ. તંતુઓ એક સામાન્ય આવરણ (પરંપરાગત વિદ્યુત કેબલની જેમ) માં બંધ હોય છે, જે કેબલનો ઉપયોગ નક્કી કરે છે અને તે બાહ્ય પ્રભાવોને આધારે પસંદ કરવામાં આવે છે કે જેનાથી ઓપરેશન દરમિયાન લાઇન ખુલશે.

જ્યારે કેબલ ટ્રેમાં નાખતી વખતે ઉંદરોથી લાઇનોના રક્ષણની સમસ્યા હોય છે. આ કિસ્સામાં, કેબલ પસંદ કરવી જરૂરી છે, જેનું બાહ્ય આવરણ સ્ટીલ ટેપ અથવા વાયર બખ્તર સાથે પ્રબલિત છે. નુકસાન સામે રક્ષણ તરીકે પણ કાચના તંતુઓનો ઉપયોગ થાય છે.

જો કેબલ પાઇપમાં નાખવામાં આવે છે, તો પ્રબલિત શેલની જરૂર નથી. મેટલ ટ્યુબ ઉંદર અને ઉંદરોના દાંત સામે વિશ્વસનીય રીતે રક્ષણ આપે છે. બાહ્ય આવરણને હળવા બનાવી શકાય છે. આ પાઇપની અંદર કેબલને સજ્જડ કરવાનું સરળ બનાવે છે.

જો લાઇન જમીનમાં નાખવામાં આવશે, તો રક્ષણ વાયર બખ્તરના રૂપમાં કરવામાં આવે છે, કાટથી સુરક્ષિત અથવા ફાઇબરગ્લાસ બાર. અહીં, ઉચ્ચ પ્રતિકાર માત્ર કમ્પ્રેશન માટે જ નહીં, પણ સ્ટ્રેચિંગ માટે પણ પ્રદાન કરવામાં આવે છે.

જો કેબલ નદીઓ અને અન્ય પાણીના અવરોધો, ભેજવાળી જમીન, વગેરે દ્વારા સમુદ્ર પર નાખવી આવશ્યક છે, તો એલ્યુમિનોપોલિમર ટેપથી વધારાની સુરક્ષાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ રીતે પાણીના પ્રવેશ સામે સલામતી હાથ ધરવામાં આવે છે.

ઉપરાંત, એકંદર આવરણની અંદરના ઘણા કેબલ સમાવે છે:

• રિઇન્ફોર્સિંગ સળિયા જે બાહ્ય યાંત્રિક પ્રભાવો અને લાઇનના થર્મલ વિસ્તરણ હેઠળ માળખાને વધુ શક્તિ આપવા માટે સેવા આપે છે;
• ફિલર્સ - પ્લાસ્ટિકના થ્રેડો જે તંતુઓ અને અન્ય તત્વો વચ્ચેના ખાલી વિસ્તારોને ભરે છે
• પાવર સળિયા (તેમનો હેતુ તાણના ભારને વધારવાનો છે).

લાંબા ગાળામાં લાઇનને કેબલ પર સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે, પરંતુ સ્વ-સહાયક કેબલ હોય છે. સહાયક મેટલ કેબલ સીધા આવરણમાં બાંધવામાં આવે છે.

ફાઇબર-ઓપ્ટિક લાઇનના અલગ પ્રકાર તરીકે ઓપ્ટિકલ પેચ કોર્ડનો ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ. આ કેબલમાં એક અથવા બે ફાઇબર (સિંગલ-મોડ અથવા ડ્યુઅલ-મોડ) સામાન્ય આવરણમાં બંધાયેલા હોય છે. કોર્ડની બંને બાજુઓ કનેક્શન માટે કનેક્ટર્સથી સજ્જ છે. આ કેબલ લંબાઈમાં ટૂંકા હોય છે અને ટૂંકા અંતર પર ઉપકરણોને જોડવા અથવા કેબિનેટમાં સંદેશાવ્યવહાર મૂકવા માટે રચાયેલ છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલના ફાયદા અને ગેરફાયદા

ઓપ્ટિકલ કેબલના અસંદિગ્ધ ફાયદાઓ, જે આવી સંચાર લાઇનના વ્યાપક ઉપયોગને નિર્ધારિત કરે છે, તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• ઉચ્ચ અવાજની પ્રતિરક્ષા - ઘરેલું અને ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન દ્વારા પ્રકાશ સિગ્નલને અસર થતી નથી, અને લાઇન પોતે જ પ્રસારિત થતી નથી (આ પ્રસારિત માહિતીની અનધિકૃત ઍક્સેસને મુશ્કેલ બનાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતાની સમસ્યાઓ ઊભી કરતી નથી);
• પ્રાપ્ત અને ટ્રાન્સમિટિંગ બાજુ વચ્ચે સંપૂર્ણ ગેલ્વેનિક અલગતા;
• એટેન્યુએશનનું નીચું સ્તર - વાયર લાઇન કરતા ઘણું ઓછું;
• લાંબા જીવનકાળ;
• ઉચ્ચ બેન્ડવિડ્થ.

આજની વાસ્તવિકતાઓમાં, તે પણ મહત્વનું છે કે કેબલ મેટલ ચોરોને આકર્ષિત કરતું નથી.

ઓપ્ટિક્સ તેના ગેરફાયદા વિના નથી. સૌ પ્રથમ તે ઇન્સ્ટોલેશન અને કનેક્શનની જટિલતા છે, જેમાં ખાસ સાધનો, સાધનો અને સામગ્રીની જરૂર હોય છે, તેમજ લાઇનોના ઇન્સ્ટોલેશન અને જાળવણીમાં સામેલ કર્મચારીઓની કુશળતા માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ લાદવામાં આવે છે. FOCL માં મોટાભાગની નિષ્ફળતાઓ ઇન્સ્ટોલેશનમાં ભૂલો સાથે સંકળાયેલી છે, જે તરત જ પોતાને પ્રગટ કરી શકતી નથી. શરૂઆતમાં, લાઇનની કિંમત પણ ઊંચી હતી, પરંતુ તકનીકીના વિકાસથી આ ગેરલાભને સ્પર્ધાત્મક સ્તરે ઘટાડવાનું શક્ય બન્યું.

ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન લાઇન્સે સંચાર સામગ્રીના બજારમાં ગંભીર ક્ષેત્ર પર કબજો કર્યો છે. નજીકના ભવિષ્યમાં તેમના માટે કોઈ ગંભીર વિકલ્પ નથી, સિવાય કે તકનીકી પ્રગતિ થાય.

સંબંધિત લેખો: