অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের মৌলিক ধারণা.
একটি অপটিক্যাল ফাইবার হল একটি ডাইইলেকট্রিক অপটিক্যাল ওয়েভগাইড, একটি ওয়েভগাইড স্ট্রাকচার যা আলোকে ব্লক করে এবং আলোকে অক্ষীয় দিকে প্রচার করে।
কোয়ার্টজ গ্লাস, সিন্থেটিক রজন ইত্যাদি দিয়ে তৈরি খুব সূক্ষ্ম ফাইবার।
একক মোড ফাইবার: কোর 8-10um, ক্ল্যাডিং 125um
মাল্টিমোড ফাইবার: কোর 51um, ক্ল্যাডিং 125um
অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে অপটিক্যাল সিগন্যাল প্রেরণের যোগাযোগ পদ্ধতিকে অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন বলে।
আলোক তরঙ্গ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ বিভাগের অন্তর্গত।
দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য 390-760 এনএম, 760 এনএম থেকে বড় অংশটি ইনফ্রারেড আলো এবং 390 এনএম থেকে ছোট অংশটি অতিবেগুনী আলো।
লাইট ওয়েভ ওয়ার্কিং উইন্ডো (তিনটি যোগাযোগ উইন্ডো):
ফাইবার-অপটিক যোগাযোগে ব্যবহৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা কাছাকাছি-ইনফ্রারেড অঞ্চলে
স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্য অঞ্চল (দৃশ্যমান আলো, যা খালি চোখে একটি কমলা আলো) 850nm কমলা আলো
দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য অঞ্চল (অদৃশ্য আলোক অঞ্চল) 1310 এনএম (তাত্ত্বিক সর্বনিম্ন বিচ্ছুরণ বিন্দু), 1550 এনএম (তাত্ত্বিক সর্বনিম্ন ক্ষয় বিন্দু)
ফাইবার গঠন এবং শ্রেণীবিভাগ
1. ফাইবার গঠন
আদর্শ ফাইবার গঠন: কোর, ক্ল্যাডিং, লেপ, জ্যাকেট।
কোর এবং ক্ল্যাডিং কোয়ার্টজ উপাদান দিয়ে তৈরি, এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি তুলনামূলকভাবে ভঙ্গুর এবং ভাঙা সহজ।অতএব, লেপ স্তরের দুটি স্তর, একটি রজন টাইপ এবং নাইলন প্রকারের একটি স্তর সাধারণত যুক্ত করা হয়, যাতে ফাইবারের নমনীয় কর্মক্ষমতা প্রকল্পের ব্যবহারিক প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তাগুলিতে পৌঁছায়।
2. অপটিক্যাল ফাইবারের শ্রেণীবিভাগ
(1) ফাইবারকে ফাইবারের ক্রস সেকশনের রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্স ডিস্ট্রিবিউশন অনুযায়ী ভাগ করা হয়েছে: এটি একটি স্টেপ টাইপ ফাইবার (ইউনিফর্ম ফাইবার) এবং একটি গ্রেডেড ফাইবার (নন-ইউনিফর্ম ফাইবার) এ বিভক্ত।
অনুমান করুন যে কোরের একটি প্রতিসরাঙ্ক সূচক রয়েছে n1 এবং ক্ল্যাডিং প্রতিসরণ সূচকটি n2।
কোরটিকে দীর্ঘ দূরত্বে আলো প্রেরণ করতে সক্ষম করার জন্য, অপটিক্যাল ফাইবার তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত হল n1>n2
একটি অভিন্ন ফাইবারের প্রতিসরণ সূচক বন্টন একটি ধ্রুবক
নন-ইনিফর্ম ফাইবারের প্রতিসরণমূলক সূচক বন্টন আইন:
তাদের মধ্যে, △ – আপেক্ষিক প্রতিসরণ সূচক পার্থক্য
Α—প্রতিসরাঙ্ক সূচক, α=∞—পদক্ষেপ-টাইপ প্রতিসরাঙ্ক বণ্টন ফাইবার, α=২—বর্গ-আইন প্রতিসরাঙ্ক বণ্টন ফাইবার (একটি গ্রেডেড ফাইবার)।এই ফাইবার অন্যান্য গ্রেডেড fibers সঙ্গে তুলনা করা হয়. মোড বিচ্ছুরণ সর্বনিম্ন অনুকূল.
(1) কোরে প্রেরণ করা মোডের সংখ্যা অনুসারে: মাল্টিমোড ফাইবার এবং একক মোড ফাইবারে বিভক্ত
এখানে প্যাটার্নটি একটি অপটিক্যাল ফাইবারে প্রেরিত আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের বন্টনকে বোঝায়।বিভিন্ন ক্ষেত্রের বিতরণ একটি ভিন্ন মোড।
একক মোড (ফাইবারে শুধুমাত্র একটি মোড প্রেরণ করা হয়), মাল্টিমোড (একাধিক মোড একই সাথে ফাইবারে প্রেরণ করা হয়)
বর্তমানে, ট্রান্সমিশন হারের ক্রমবর্ধমান প্রয়োজনীয়তা এবং সংক্রমণের ক্রমবর্ধমান সংখ্যার কারণে, মেট্রোপলিটন এরিয়া নেটওয়ার্কটি উচ্চ গতি এবং বৃহৎ ক্ষমতার দিকে বিকাশ করছে, তাই তাদের বেশিরভাগই একক মোড স্টেপড ফাইবার।(নিজের ট্রান্সমিশন বৈশিষ্ট্য মাল্টিমোড ফাইবারের চেয়ে ভাল)
(2) অপটিক্যাল ফাইবারের বৈশিষ্ট্য:
① অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষতির বৈশিষ্ট্য: আলোক তরঙ্গ অপটিক্যাল ফাইবারে সঞ্চারিত হয় এবং ট্রান্সমিশন দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে অপটিক্যাল শক্তি ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।
ফাইবার ক্ষতির কারণগুলির মধ্যে রয়েছে: কাপলিং লস, শোষণ ক্ষতি, বিক্ষিপ্ত ক্ষতি এবং নমন বিকিরণ ক্ষতি।
কাপলিং লস হল ফাইবার এবং ডিভাইসের মধ্যে সংযোগের কারণে সৃষ্ট ক্ষতি।
ফাইবার উপাদান এবং অমেধ্য দ্বারা আলোক শক্তি শোষণের কারণে শোষণের ক্ষতি হয়।
বিক্ষিপ্ত ক্ষতি Rayleigh স্ক্যাটারিং (প্রতিসরাঙ্ক সূচক অ অভিন্নতা) এবং ওয়েভগাইড বিক্ষিপ্ততা (বস্তু অসমতা) এ বিভক্ত।
বাঁকানো বিকিরণ ক্ষতি হল ফাইবারের নমনের ফলে সৃষ্ট বিকিরণ মোডে ফাইবারের নমনের ফলে সৃষ্ট ক্ষতি।
অপটিক্যাল ফাইবারের বিচ্ছুরণ বৈশিষ্ট্য: অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা প্রেরিত সংকেতের বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলির বিভিন্ন ট্রান্সমিশন গতি থাকে এবং টার্মিনালে পৌঁছানোর সময় সিগন্যালের পালস প্রসারিত হওয়ার কারণে বিকৃতির শারীরিক ঘটনাকে বিচ্ছুরণ বলা হয়।
বিচ্ছুরণটি মোডাল বিচ্ছুরণ, উপাদান বিচ্ছুরণ এবং তরঙ্গগাইড বিচ্ছুরণে বিভক্ত।
অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থার মৌলিক উপাদান
অংশ পাঠান:
বৈদ্যুতিক ট্রান্সমিটার (বৈদ্যুতিক টার্মিনাল) দ্বারা পালস মড্যুলেশন সিগন্যাল আউটপুট অপটিক্যাল ট্রান্সমিটারে পাঠানো হয় (প্রোগ্রাম-নিয়ন্ত্রিত সুইচ দ্বারা প্রেরিত সংকেত প্রক্রিয়া করা হয়, তরঙ্গের আকার দেওয়া হয়, প্যাটার্নের বিপরীত পরিবর্তন করা হয়... একটি উপযুক্ত বৈদ্যুতিক সংকেতে এবং অপটিক্যাল ট্রান্সমিটারে পাঠানো হয়)
একটি অপটিক্যাল ট্রান্সমিটারের প্রাথমিক ভূমিকা হল একটি বৈদ্যুতিক সংকেতকে একটি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তর করা যা ফাইবারে মিলিত হয়।
প্রাপ্তি অংশ:
অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে প্রেরিত অপটিক্যাল সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করা
বৈদ্যুতিক সংকেতের প্রক্রিয়াকরণটি মূল পালস মড্যুলেটেড সিগন্যালে পুনরুদ্ধার করা হয় এবং বৈদ্যুতিক টার্মিনালে পাঠানো হয় (অপটিক্যাল রিসিভার দ্বারা প্রেরিত বৈদ্যুতিক সংকেতটি প্রক্রিয়া করা হয়, তরঙ্গ আকার হয়, প্যাটার্নের বিপরীতটি উল্টানো হয়… উপযুক্ত বৈদ্যুতিক সংকেত হল প্রোগ্রামেবল সুইচে ফেরত পাঠানো হয়েছে)
ট্রান্সমিশন অংশ:
একক-মোড ফাইবার, অপটিক্যাল রিপিটার (ইলেকট্রিকাল রিজেনারেটিভ রিপিটার (অপটিক্যাল-ইলেকট্রিক-অপটিক্যাল কনভার্সন অ্যামপ্লিফিকেশন, ট্রান্সমিশন বিলম্ব বড় হবে, পালস ডিসিশন সার্কিট ওয়েভফর্মকে আকৃতি দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা হবে, এবং টাইমিং), আর্বিয়াম-ডপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার (এম্পলিফিকেশন সম্পূর্ণ করে) অপটিক্যাল স্তরে, তরঙ্গরূপ আকৃতি ছাড়া)
(1) অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার: এটি একটি অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার যা বৈদ্যুতিক/অপটিক্যাল রূপান্তর উপলব্ধি করে।এটি একটি আলোর উত্স, একটি ড্রাইভার এবং একটি মডুলেটর নিয়ে গঠিত।ফাংশনটি হল বৈদ্যুতিক মেশিন থেকে আলোক তরঙ্গকে আলোর উত্স দ্বারা নির্গত আলোক তরঙ্গে একটি আবছা তরঙ্গে পরিণত করা, এবং তারপরে অপটিক্যাল ফাইবার বা ট্রান্সমিশনের জন্য অপটিক্যাল তারের সাথে মড্যুলেট করা অপটিক্যাল সিগন্যাল জোড়া দেওয়া।
(2) অপটিক্যাল রিসিভার: একটি অপটিক্যাল ট্রান্সসিভার যা অপটিক্যাল/বৈদ্যুতিক রূপান্তর উপলব্ধি করে।ইউটিলিটি মডেলটি একটি আলো সনাক্তকারী সার্কিট এবং একটি অপটিক্যাল পরিবর্ধক দ্বারা গঠিত, এবং ফাংশনটি হল অপটিক্যাল ফাইবার বা অপটিক্যাল কেবল দ্বারা প্রেরিত অপটিক্যাল সংকেতকে অপটিক্যাল ডিটেক্টর দ্বারা বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করা এবং তারপরে দুর্বল বৈদ্যুতিক সংকেতকে প্রসারিত করা। পরিবর্ধক সার্কিটের মাধ্যমে একটি পর্যাপ্ত স্তর সিগন্যালে পাঠানো হবে।বৈদ্যুতিক মেশিনের রিসিভিং এন্ড চলে যায়।
(3) ফাইবার/কেবল: ফাইবার বা কেবল আলোর সঞ্চালনের পথ গঠন করে।ফাংশনটি হ'ল তথ্য প্রেরণের কাজটি সম্পূর্ণ করার জন্য অপটিক্যাল ফাইবার বা অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে দীর্ঘ-দূরত্বের সংক্রমণের পরে প্রাপ্ত প্রান্তের অপটিক্যাল ডিটেক্টরে প্রেরণকারী প্রান্তের দ্বারা প্রেরিত আবছা সংকেত প্রেরণ করা।
(4) অপটিক্যাল রিপিটার: একটি ফটোডিটেক্টর, একটি আলোর উৎস এবং একটি সিদ্ধান্ত পুনর্জন্ম সার্কিট নিয়ে গঠিত।দুটি ফাংশন আছে: একটি হল অপটিক্যাল ফাইবারে প্রেরিত অপটিক্যাল সিগন্যালের ক্ষয় ক্ষতিপূরণ করা;অন্যটি হল তরঙ্গরূপ বিকৃতির স্পন্দনকে আকার দেওয়া।
(5) নিষ্ক্রিয় উপাদান যেমন ফাইবার অপটিক সংযোগকারী, কাপলার (আলাদাভাবে শক্তি সরবরাহ করার প্রয়োজন নেই, তবে ডিভাইসটি এখনও ক্ষতিকারক): কারণ ফাইবার বা তারের দৈর্ঘ্য ফাইবার অঙ্কন প্রক্রিয়া এবং তারের নির্মাণের অবস্থার দ্বারা সীমিত, এবং ফাইবারের দৈর্ঘ্যও সীমা (যেমন 2 কিমি)।অতএব, একটি অপটিক্যাল ফাইবার লাইনে অপটিক্যাল ফাইবারের বহুবচন সংযুক্ত হওয়ার সমস্যা হতে পারে।অতএব, অপটিক্যাল ফাইবারগুলির মধ্যে সংযোগ, অপটিক্যাল ফাইবার এবং অপটিক্যাল ট্রান্সসিভারগুলির সংযোগ এবং সংযোগ এবং অপটিক্যাল সংযোগকারী এবং কাপলারগুলির মতো প্যাসিভ উপাদানগুলির ব্যবহার অপরিহার্য।
অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের শ্রেষ্ঠত্ব
ট্রান্সমিশন ব্যান্ডউইথ, বড় যোগাযোগ ক্ষমতা
কম ট্রান্সমিশন ক্ষতি এবং বড় রিলে দূরত্ব
শক্তিশালী বিরোধী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ
(ওয়্যারলেসের বাইরে: ওয়্যারলেস সিগন্যালের অনেকগুলি প্রভাব রয়েছে, মাল্টিপাথ সুবিধা, ছায়া প্রভাব, রেইলে ফেডিং, ডপলার প্রভাব
সমাক্ষ তারের তুলনায়: অপটিক্যাল সংকেত সমাক্ষ তারের চেয়ে বড় এবং ভাল গোপনীয়তা রয়েছে)
আলোক তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি, অন্যান্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের তুলনায়, হস্তক্ষেপ ছোট।
অপটিক্যাল তারের অসুবিধা: দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, ভাঙা সহজ, (যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত করা, হস্তক্ষেপ প্রতিরোধের উপর প্রভাব ফেলবে), এটি তৈরি করতে অনেক সময় লাগে এবং ভৌগলিক অবস্থার দ্বারা প্রভাবিত হয়।