فائبر آپٹک کیبل کیا ہے؟

فائبر آپٹک کیبلز کو آج ڈیٹا منتقل کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ آئی ٹی کے کچھ شعبوں میں، انہوں نے دھاتی موصل پر مبنی مواصلات کی روایتی لائنوں کو مکمل طور پر تبدیل کر دیا ہے۔ فائبر آپٹک لائنیں خاص طور پر مؤثر ہیں جہاں طویل فاصلے پر ڈیٹا کی بڑی مقدار کو منتقل کرنا ضروری ہے۔

فائبر آپٹک کیبلز کی جسمانی بنیاد

آپٹیکل فائبر کے جسمانی اصول کل عکاسی کے اصول پر مبنی ہیں۔ اگر ہم مختلف اضطراری اشاریوں کے ساتھ دو میڈیا لیں n₁ اور ن₂، ن کے ساتھ₂< n₁ (مثال کے طور پر، ہوا اور شیشہ یا شیشہ اور شفاف پلاسٹک) اور انٹرفیس کو ایک زاویہ α پر روشنی کی شہتیر بھیجیں، دو واقعات رونما ہوں گے۔

شعاع (تصویر میں سرخ رنگ میں نشان زد)، جو اوپر سے بائیں طرف سے شروع کی گئی ہے (تیر کے ساتھ) جزوی طور پر ریفریکٹ ہو گی اور ریفریکٹیو انڈیکس n کے ساتھ میڈیم کی پیروی کرے گی۔₂ زاویہ α پر₁<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.

اگر واقعاتی زاویہ α کو مزید کم کر دیا جاتا ہے (اعداد و شمار میں نیلی شہتیر)، تو کوئی یہ حاصل کر سکتا ہے کہ شہتیر کا ریفریکٹڈ حصہ عملی طور پر انٹرفیس کے متوازی "سلائیڈ" ہو جائے (نیلی ڈیشڈ لائن)۔ واقعات کے زاویہ میں مزید کمی (ایک زاویہ β پر گرنے والی سبز شعاع) ایک کوالیٹیٹو جمپ کا سبب بنے گی - ریفریکٹڈ حصہ غائب ہوگا۔بیم مکمل طور پر دونوں میڈیا کے درمیان انٹرفیس سے منعکس ہوگا۔ یہ زاویہ کل انعکاس کا زاویہ کہلاتا ہے، اور رجحان بذات خود کل انعکاس کہلاتا ہے۔ جب واقعات کا زاویہ مزید کم ہو جائے گا تو اسی کا مشاہدہ کیا جائے گا۔

آپٹیکل فائبر کی تعمیر

یہ وہ اصول ہے جس پر آپٹیکل فائبر بنائے جاتے ہیں۔ یہ مختلف نظری کثافت کے ساتھ دو سماکشی تہوں پر مشتمل ہے۔

اگر روشنی کی شہتیر روشنی کے انعکاس کے زاویہ سے بڑے زاویہ پر فائبر کے کھلے سرے میں داخل ہوتا ہے، تو یہ مختلف اضطراری اشاریوں کے ساتھ دو میڈیا کے درمیان رابطے کی حد سے مکمل طور پر منعکس ہو جائے گا، ہر ایک "جمپ" پر تھوڑی توجہ کے ساتھ۔

فائبر آپٹک کا بیرونی حصہ پلاسٹک سے بنا ہے۔ اندرونی حصے کو شفاف پلاسٹک سے بھی بنایا جا سکتا ہے، پھر اسے کافی بڑے زاویوں پر بھی جھکایا جا سکتا ہے (یہاں تک کہ ایک انگوٹھی میں بھی مڑا جا سکتا ہے، اور روشنی جو اندر جاتی ہے وہ پھر بھی ایک سرے سے دوسرے سرے تک توجہ کے ساتھ گزرتی ہے، جو کہ نظری خصوصیات پر منحصر ہے۔ پلاسٹک اور فائبر کی لمبائی)۔ لمبی دوری کی کیبلز کے لیے، جہاں لچک اتنی اہم نہیں ہے، اندرونی کور عام طور پر شیشے سے بنا ہوتا ہے۔ یہ کشندگی کو کم کرتا ہے، ہلکے فائبر کی لاگت کو کم کرتا ہے، لیکن یہ جھکنے کے لیے حساس ہو جاتا ہے۔

آپٹیکل لائن کی صلاحیت کو بڑھانے کے لیے، فائبر کو ڈوئل موڈ یا ملٹی موڈ ورژن میں تیار کیا جاتا ہے۔ اس مقصد کے لیے، کور کراس سیکشن کو بڑھا کر 50 µm یا 62.5 µm (بمقابلہ 10 µm سنگل موڈ کے لیے) کیا گیا ہے۔ اس طرح کے لائٹ گائیڈ کے ذریعے بیک وقت دو یا دو سے زیادہ سگنلز منتقل کیے جا سکتے ہیں۔

آپٹیکل ٹرانسمیشن لائن کی اس تعمیر کے کچھ نقصانات ہیں۔ ان میں سے ایک ہر سگنل کے مختلف راستے کی وجہ سے روشنی کی بازی ہے۔ انہوں نے اس سے لڑنا سیکھا ہے جس کے ساتھ ایک کور بنا کر گریڈینٹ (درمیانی سے کناروں تک بدلتے ہوئے) ریفریکٹیو انڈیکس۔ اس کی وجہ سے مختلف شہتیروں کے راستوں کو درست کیا جاتا ہے۔

ملٹی موڈ فائبر والی کیبلز زیادہ تر مقامی نیٹ ورکس کے لیے استعمال ہوتی ہیں (ایک عمارت، ایک کمپنی وغیرہ کے اندر)، اور سنگل موڈ کے ساتھ - ٹرنک لائنوں کے لیے۔

فائبر آپٹک لائن کا ڈیزائن

ایک فائبر آپٹک لائن ایل ای ڈی یا لیزر کے ذریعہ تیار کردہ روشنی سگنل منتقل کرتی ہے۔ ٹرانسمیٹنگ ڈیوائس میں ایک برقی سگنل پیدا ہوتا ہے۔ حتمی ڈیوائس کو برقی دالوں کی شکل میں سگنل کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، خام ڈیٹا کو دو بار تبدیل کرنا ضروری ہوگا۔ فائبر آپٹک لائن کا ایک آسان خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

ترسیل کرنے والے آلے سے سگنل ہلکی دالوں میں تبدیل ہوتا ہے اور آپٹیکل لائن پر منتقل ہوتا ہے۔ ٹرانسمیٹنگ سائیڈ پر ایمیٹرز کی طاقت محدود ہے، اس لیے ایسے آلات جو کشندگی کی تلافی کرتے ہیں - آپٹیکل ایمپلیفائر، ری جنریٹر یا ریپیٹرز - کو خاص وقفوں پر بڑی لمبائی کی خطوط پر رکھا جاتا ہے۔ وصول کرنے والی طرف ایک اور کنورٹر ہے جو آپٹیکل سگنل کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔

آپٹیکل کیبل کی تعمیر

فائبر آپٹک لائن کو منظم کرنے کے لیے، انفرادی ریشوں کو آپٹیکل کیبل کے حصے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کی تعمیر کا انحصار ٹرانسمیشن لائن کے مقصد اور بچھانے کے طریقہ پر ہے، لیکن عام طور پر اس میں انفرادی حفاظتی کوٹنگ کے ساتھ کئی آپٹیکل ریشے ہوتے ہیں (خرچوں اور مکینیکل نقصان کے خلاف)۔ اس طرح کی حفاظت عام طور پر دو تہوں میں کی جاتی ہے - پہلے کمپاؤنڈ کا شیل، اور اوپر پلاسٹک یا وارنش کی اضافی کوٹنگ۔ ریشوں کو ایک عام میان میں بند کیا جاتا ہے (روایتی برقی کیبلز کی طرح)، جو کیبل کے اطلاق کا تعین کرتا ہے اور اس کا انتخاب ان بیرونی اثرات کی بنیاد پر کیا جاتا ہے جن سے آپریشن کے دوران لائن سامنے آئے گی۔

کیبل ٹرے میں بچھاتے وقت چوہوں سے لائنوں کی حفاظت کا مسئلہ ہوتا ہے۔ اس صورت میں یہ ضروری ہے کہ کیبل کا انتخاب کیا جائے، جس کی بیرونی میان کو اسٹیل ٹیپ یا تار کے کوچ سے مضبوط کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ نقصان کے خلاف تحفظ کے طور پر شیشے کے ریشوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔

اگر پائپ میں کیبل بچھائی جاتی ہے تو، مضبوط شیل کی ضرورت نہیں ہے۔ دھاتی ٹیوب قابل اعتماد طور پر چوہوں اور چوہوں کے دانتوں سے حفاظت کرتی ہے۔ بیرونی میان کو ہلکا بنایا جا سکتا ہے۔ اس سے پائپ کے اندر کیبل کو سخت کرنا آسان ہو جاتا ہے۔

اگر لائن کو زمین میں بچھایا جائے گا تو، تحفظ تار کوچ کی شکل میں انجام دیا جاتا ہے، سنکنرن سے محفوظ کیا جاتا ہے، یا فائبر گلاس سلاخوں سے۔ یہاں، نہ صرف کمپریشن بلکہ اسٹریچنگ کو بھی اعلیٰ مزاحمت فراہم کی جاتی ہے۔

اگر کیبل کو دریاؤں اور پانی کی دیگر رکاوٹوں، دلدلی زمین وغیرہ کے ذریعے سمندر پر بچھایا جانا ضروری ہے، تو ایلومینو پولیمر ٹیپ سے اضافی تحفظ استعمال کیا جاتا ہے۔ اس طرح پانی کی رسائی کے خلاف حفاظت کی جاتی ہے۔

نیز، مجموعی میان کے اندر بہت سی کیبلز پر مشتمل ہے:

• مضبوط بنانے والی سلاخیں جو بیرونی مکینیکل اثرات اور لائن کی تھرمل لمبا کے تحت ساخت کو زیادہ طاقت فراہم کرتی ہیں۔
• فلرز - پلاسٹک کے دھاگے جو ریشوں اور دیگر عناصر کے درمیان خالی جگہوں کو بھرتے ہیں۔
• بجلی کی سلاخیں (ان کا مقصد تناؤ کا بوجھ بڑھانا ہے)۔

طویل عرصے میں لائن ایک کیبل پر معطل ہوتی ہے، لیکن خود معاون کیبلز ہوتی ہیں۔ معاون دھاتی کیبل براہ راست میان میں بنائی گئی ہے۔

فائبر آپٹک لائن کی ایک الگ قسم کے طور پر آپٹیکل پیچ کی ہڈی کا ذکر کیا جانا چاہئے. اس کیبل میں ایک یا دو ریشے (سنگل موڈ یا ڈوئل موڈ) ایک عام میان میں بند ہوتے ہیں۔ ہڈی کے دونوں اطراف کنکشن کے لیے کنیکٹر سے لیس ہیں۔ یہ کیبلز لمبائی میں چھوٹی ہیں اور مختصر فاصلے پر آلات کو جوڑنے یا کابینہ میں کمیونیکیشن رکھنے کے لیے بنائی گئی ہیں۔

آپٹیکل کیبلز کے فوائد اور نقصانات

آپٹیکل کیبلز کے بلا شبہ فوائد، جو کہ اس طرح کی مواصلاتی لائنوں کے وسیع استعمال کا تعین کرتے ہیں، میں شامل ہیں:

• زیادہ شور سے استثنیٰ - روشنی کا سگنل گھریلو اور صنعتی برقی مقناطیسی تابکاری سے متاثر نہیں ہوتا ہے، اور لائن خود شعاع نہیں کرتی ہے (اس سے منتقل شدہ معلومات تک غیر مجاز رسائی مشکل ہوتی ہے اور برقی مقناطیسی مطابقت کے مسائل پیدا نہیں ہوتے ہیں)؛
• وصول کرنے اور منتقل کرنے والی طرف کے درمیان مکمل galvanic تنہائی؛
• کشندگی کی کم سطح - تار کی لائنوں سے بہت کم؛
• طویل زندگی؛
• اعلی بینڈوڈتھ.

آج کی حقیقتوں میں، یہ بھی ضروری ہے کہ کیبل دھاتی چوروں کو اپنی طرف متوجہ نہ کرے۔

آپٹکس اس کے نقصانات کے بغیر نہیں ہے۔ سب سے پہلے یہ تنصیب اور کنکشن کی پیچیدگی ہے، جس کے لیے خصوصی آلات، آلات اور مواد کی ضرورت ہوتی ہے، ساتھ ہی ساتھ لائنوں کی تنصیب اور دیکھ بھال میں شامل اہلکاروں کی مہارتوں کے لیے اعلیٰ تقاضے عائد ہوتے ہیں۔ FOCL میں زیادہ تر ناکامیاں انسٹالیشن میں ہونے والی خرابیوں سے وابستہ ہیں، جو فوری طور پر ظاہر نہیں ہو سکتیں۔ ابتدائی طور پر، لائن کی قیمت خود بھی زیادہ تھی، لیکن ٹیکنالوجی کی ترقی نے اس نقصان کو مسابقتی سطح تک کم کرنا ممکن بنایا۔

آپٹیکل مواصلاتی لائنوں نے مواصلاتی مواد کی مارکیٹ میں ایک سنجیدہ شعبے پر قبضہ کر لیا ہے۔ مستقبل قریب میں ان کا کوئی سنجیدہ متبادل نہیں ہے، جب تک کہ کوئی تکنیکی پیش رفت نہ ہو۔

متعلقہ مضامین: