फाइबर ऑप्टिक केबल क्या है

डेटा संचारित करने के लिए आज फाइबर ऑप्टिक केबल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। आईटी के कुछ क्षेत्रों में, उन्होंने धातु कंडक्टरों पर आधारित संचार की पारंपरिक लाइनों को पूरी तरह से बदल दिया है। फाइबर-ऑप्टिक लाइनें विशेष रूप से प्रभावी होती हैं जहां बड़ी मात्रा में डेटा को लंबी दूरी पर प्रसारित किया जाना चाहिए।

फाइबर ऑप्टिक केबल का भौतिक आधार

ऑप्टिकल फाइबर के भौतिक सिद्धांत पूर्ण परावर्तन के सिद्धांत पर आधारित हैं। यदि हम अलग-अलग अपवर्तनांक n . के साथ दो मीडिया लेते हैं₁ और n₂, n . के साथ₂<एन₁ (उदाहरण के लिए, हवा और कांच या कांच और पारदर्शी प्लास्टिक) और एक कोण पर प्रकाश की किरण भेजें α इंटरफेस के लिए, दो घटनाएं घटित होंगी।

किरण (चित्र में लाल रंग में चिह्नित), जो ऊपर से बाईं ओर (तीर के साथ) लॉन्च की गई है, आंशिक रूप से अपवर्तित हो जाएगी और अपवर्तक सूचकांक n के साथ माध्यम का अनुसरण करेगी₂ कोण पर α₁<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.

यदि घटना कोण α और कम हो जाता है (आकृति में नीली किरण), तो कोई यह प्राप्त कर सकता है कि बीम का अपवर्तित भाग "स्लाइड" व्यावहारिक रूप से इंटरफ़ेस (नीली धराशायी रेखा) के समानांतर है। आपतन कोण में और कमी (β कोण पर गिरने वाली हरी किरण) एक गुणात्मक छलांग का कारण बनेगी - अपवर्तित भाग अनुपस्थित रहेगा।बीम पूरी तरह से दो मीडिया के बीच इंटरफेस से परिलक्षित होगा। इस कोण को कुल परावर्तन कोण कहा जाता है, और घटना को ही पूर्ण परावर्तन कहा जाता है। ऐसा ही तब देखा जाएगा जब आपतन कोण और कम हो जाएगा।

एक ऑप्टिकल फाइबर का निर्माण

यह वह सिद्धांत है जिस पर ऑप्टिकल फाइबर का निर्माण किया जाता है। इसमें विभिन्न ऑप्टिकल घनत्व वाली दो समाक्षीय परतें होती हैं।

यदि एक प्रकाश किरण प्रकाश के परावर्तन के कोण से बड़े कोण पर फाइबर के खुले सिरे में प्रवेश करती है, तो यह दो मीडिया के बीच संपर्क सीमा से पूरी तरह से अलग-अलग अपवर्तक सूचकांकों के साथ, प्रत्येक "कूद" पर थोड़ा क्षीणन के साथ परिलक्षित होगा।

फाइबर ऑप्टिक का बाहरी हिस्सा प्लास्टिक का बना होता है। आंतरिक भी पारदर्शी प्लास्टिक से बना हो सकता है, फिर इसे काफी बड़े कोणों पर घुमाया जा सकता है (यहां तक ​​​​कि एक अंगूठी में भी घुमाया जा सकता है, और अंदर आने वाली रोशनी अभी भी एक छोर से दूसरे तक क्षीणन के साथ गुजरती है, ऑप्टिकल गुणों के आधार पर प्लास्टिक और फाइबर की लंबाई)। लंबी दूरी की केबलों के लिए, जहां लचीलापन इतना महत्वपूर्ण नहीं है, आंतरिक कोर आमतौर पर कांच से बना होता है। यह क्षीणन को कम करता है, प्रकाश फाइबर की लागत को कम करता है, लेकिन यह झुकने के प्रति संवेदनशील हो जाता है।

ऑप्टिकल लाइन की क्षमता बढ़ाने के लिए, फाइबर को दोहरे मोड या बहु-मोड संस्करण में उत्पादित किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, कोर क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाकर 50 µm या 62.5 µm (बनाम सिंगल-मोड के लिए 10 µm) कर दिया गया है। ऐसे प्रकाश गाइड के माध्यम से दो या दो से अधिक संकेतों को एक साथ प्रेषित किया जा सकता है।

ऑप्टिकल ट्रांसमिशन लाइन के इस निर्माण के कुछ नुकसान हैं। उनमें से एक प्रत्येक सिग्नल के अलग-अलग मार्ग के कारण होने वाला प्रकाश फैलाव है। उन्होंने एक ढाल (बीच से किनारों तक बदलते हुए) अपवर्तक सूचकांक के साथ एक कोर बनाकर इससे लड़ना सीख लिया है। इससे विभिन्न बीमों के मार्ग ठीक हो जाते हैं।

मल्टी-मोड फाइबर वाले केबल का उपयोग ज्यादातर स्थानीय नेटवर्क (एक इमारत, एक कंपनी, आदि के भीतर) और सिंगल-मोड के साथ - ट्रंक लाइनों के लिए किया जाता है।

फाइबर ऑप्टिक लाइन का डिजाइन

एक फाइबर ऑप्टिक लाइन एक एलईडी या लेजर द्वारा उत्पादित प्रकाश संकेत को प्रसारित करती है। संचारण उपकरण में एक विद्युत संकेत उत्पन्न होता है। अंतिम उपकरण को विद्युत दालों के रूप में भी संकेत की आवश्यकता होती है। इसलिए, कच्चे डेटा को दो बार परिवर्तित करना आवश्यक होगा। फाइबर ऑप्टिक लाइन का सरलीकृत आरेख चित्र में दिखाया गया है।

ट्रांसमिटिंग डिवाइस से सिग्नल को लाइट पल्स में बदल दिया जाता है और ऑप्टिकल लाइन पर ट्रांसमिट किया जाता है। संचारण पक्ष पर उत्सर्जक की शक्ति सीमित है, इसलिए क्षीणन की क्षतिपूर्ति करने वाले उपकरण - ऑप्टिकल एम्पलीफायरों, पुनर्योजी या पुनरावर्तक - को बड़ी लंबाई की रेखाओं पर निश्चित अंतराल पर रखा जाता है। प्राप्त पक्ष पर एक और कनवर्टर है जो ऑप्टिकल सिग्नल को विद्युत सिग्नल में बदल देता है।

ऑप्टिकल केबल निर्माण

फाइबर-ऑप्टिक लाइन को व्यवस्थित करने के लिए, ऑप्टिकल केबल के हिस्से के रूप में अलग-अलग फाइबर का उपयोग किया जाता है। इसका निर्माण ट्रांसमिशन लाइन के उद्देश्य और बिछाने की विधि पर निर्भर करता है, लेकिन सामान्य तौर पर इसमें व्यक्तिगत सुरक्षात्मक कोटिंग (खरोंच और यांत्रिक क्षति के खिलाफ) के साथ कई ऑप्टिकल फाइबर होते हैं। इस तरह की सुरक्षा आमतौर पर दो परतों में की जाती है - पहला यौगिक का एक खोल, और शीर्ष पर प्लास्टिक या वार्निश का एक अतिरिक्त कोटिंग। तंतुओं को एक सामान्य म्यान (पारंपरिक विद्युत केबलों के समान) में संलग्न किया जाता है, जो केबल के अनुप्रयोग को निर्धारित करता है और बाहरी प्रभावों के आधार पर चुना जाता है जिससे ऑपरेशन के दौरान लाइन को उजागर किया जाएगा।

केबल ट्रे में बिछाने पर कृन्तकों से लाइनों की सुरक्षा की समस्या होती है। इस मामले में केबल चुनना आवश्यक है, जिसकी बाहरी म्यान स्टील टेप या तार कवच के साथ प्रबलित होती है। इसके अलावा क्षति के खिलाफ सुरक्षा के रूप में ग्लास फाइबर का उपयोग किया जाता है।

यदि केबल पाइप में रखी गई है, तो प्रबलित खोल की आवश्यकता नहीं है। धातु की नली चूहों और चूहों के दांतों से मज़बूती से रक्षा करती है। बाहरी म्यान को हल्का बनाया जा सकता है। इससे पाइप के अंदर केबल को कसने में आसानी होती है।

यदि लाइन को जमीन में बिछाया जाएगा, तो सुरक्षा तार कवच के रूप में की जाती है, जो जंग से सुरक्षित होती है, या फाइबरग्लास बार होती है। यहां, न केवल संपीड़न के लिए बल्कि खींचने के लिए भी उच्च प्रतिरोध प्रदान किया जाता है।

यदि केबल को नदियों और अन्य जल बाधाओं, दलदली जमीन, आदि के माध्यम से समुद्र पर रखा जाना चाहिए, तो एल्युमिनोपॉलिमर टेप से अतिरिक्त सुरक्षा का उपयोग किया जाता है। इस तरह पानी के प्रवेश से सुरक्षा की जाती है।

इसके अलावा, समग्र म्यान के अंदर कई केबल होते हैं:

• मजबूत करने वाली छड़ें जो बाहरी यांत्रिक प्रभावों और लाइन के थर्मल बढ़ाव के तहत संरचना को अधिक ताकत देने का काम करती हैं;
• भराव - प्लास्टिक के धागे जो फाइबर और अन्य तत्वों के बीच के खाली क्षेत्रों को भरते हैं
• बिजली की छड़ें (उनका उद्देश्य तन्य भार को बढ़ाना है)।

लंबी अवधि में लाइन को एक केबल पर निलंबित कर दिया जाता है, लेकिन इसमें सेल्फ-सपोर्टिंग केबल होते हैं। सहायक धातु केबल सीधे म्यान में बनाया गया है।

एक अलग प्रकार की फाइबर-ऑप्टिक लाइन के रूप में ऑप्टिकल पैच कॉर्ड का उल्लेख किया जाना चाहिए। इस केबल में एक या दो फाइबर (सिंगल-मोड या डुअल-मोड) होते हैं जो एक सामान्य म्यान में संलग्न होते हैं। कॉर्ड के दोनों किनारे कनेक्शन के लिए कनेक्टर्स से लैस हैं। ये केबल लंबाई में कम हैं और कम दूरी पर उपकरणों को जोड़ने या इन-कैबिनेट संचार बिछाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

ऑप्टिकल केबल के फायदे और नुकसान

ऑप्टिकल केबलों के निस्संदेह लाभ, जिन्होंने इस तरह की संचार लाइनों के व्यापक उपयोग को निर्धारित किया है, में शामिल हैं:

• उच्च शोर उन्मुक्ति - प्रकाश संकेत घरेलू और औद्योगिक विद्युत चुम्बकीय विकिरण से प्रभावित नहीं होता है, और रेखा स्वयं विकीर्ण नहीं होती है (इससे प्रेषित जानकारी तक अनधिकृत पहुंच मुश्किल हो जाती है और विद्युत चुम्बकीय संगतता की समस्या पैदा नहीं होती है);
• प्राप्त करने और संचारित करने वाले पक्ष के बीच पूर्ण गैल्वेनिक अलगाव;
• क्षीणन का निम्न स्तर - तार लाइनों की तुलना में बहुत कम;
• लंबा जीवनकाल;
• उच्च बैंडविड्थ।

आज की वास्तविकता में यह भी महत्वपूर्ण है कि केबल धातु चोरों को आकर्षित न करे।

प्रकाशिकी इसके नुकसान के बिना नहीं है। सबसे पहले यह स्थापना और कनेक्शन की जटिलता है, जिसके लिए विशेष उपकरण, उपकरण और सामग्री की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ लाइनों की स्थापना और रखरखाव में शामिल कर्मियों के कौशल के लिए उच्च आवश्यकताओं को लागू करता है। एफओसीएल में अधिकांश विफलताएं स्थापना में त्रुटियों से जुड़ी हैं, जो स्वयं को तुरंत प्रकट नहीं कर सकती हैं। प्रारंभ में, लाइन की लागत भी अधिक थी, लेकिन प्रौद्योगिकी के विकास ने इस नुकसान को प्रतिस्पर्धी स्तरों तक कम करना संभव बना दिया।

संचार सामग्री के बाजार में ऑप्टिकल संचार लाइनों ने एक गंभीर क्षेत्र पर कब्जा कर लिया है। निकट भविष्य में उनके लिए कोई गंभीर विकल्प नहीं है, जब तक कि कोई तकनीकी सफलता न हो।

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