অপটিক্যাল কেবল কিভাবে কাজ করে? আলো-ভিত্তিক সংকেত সংক্রমণের জন্য একটি ব্যবহারিক গাইড

আপনি যদি একটি লাইভ ফাইবার-অপ্টিক প্যাচ কর্ডের কাটা প্রান্তটি একটি প্রাচীর পর্যন্ত ধরে রাখেন এবং একটি ক্ষীণ লাল আভা দেখতে পান তবে আপনি নিজেই সিগন্যালের দিকে তাকাচ্ছেন। সেই আভা হল ডেটা: একটি ক্ষুদ্র আলোর উৎস প্রতি সেকেন্ডে লক্ষ লক্ষ বার চালু এবং বন্ধ করে। একটি অপটিক্যাল তারের কাজ করে বৈদ্যুতিক সংকেতকে আলোর স্পন্দনে রূপান্তরিত করে, সেই ডালগুলোকে কাঁচের বা প্লাস্টিকের চুল-পাতলা স্ট্র্যান্ডের মধ্য দিয়ে গাইড করে এবং দূরের প্রান্তে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। যেহেতু তথ্য ইলেকট্রনের পরিবর্তে ফোটন হিসাবে ভ্রমণ করে, এটি কম ক্ষতি, উচ্চ ব্যান্ডউইথ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের সম্পূর্ণ অনাক্রম্যতার সাথে দশ বা এমনকি শত শত কিলোমিটার অতিক্রম করতে পারে। অন্য কিছুর আগে একটি সতর্কতা: সরাসরি সংযুক্ত ফাইবারের শেষের দিকে তাকাবেন না, যেহেতু বাস্তব নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত অদৃশ্য ইনফ্রারেড আলো আপনার চোখকে স্থায়ীভাবে আঘাত করতে পারে। নীচের বিভাগগুলি ধাপে ধাপে পদার্থবিদ্যা ব্যাখ্যা করে, তারপরে আপনি যখন একটি বাস্তব প্রকল্পের জন্য নির্দিষ্ট করেন, কিনবেন বা ইনস্টল করেন তখন প্রতিটি নীতির সাথে বিশদ বিবরণের সাথে সংযোগ করুন।

একটি অপটিক্যাল তারের ভিতরে আসলে কি?

প্রথম উপসংহার: একটি অপটিক্যাল কেবল হল সুরক্ষায় মোড়ানো একটি নির্ভুল আলোর পাইপ। এর কার্যকারী অংশ হল অতি-বিশুদ্ধ কাচের একটি স্ট্র্যান্ড যা মানুষের চুলের চেয়ে পাতলা আঁকা; সেই স্ট্র্যান্ডের ভিতরে আলো রাখতে এবং স্ট্র্যান্ডটিকে অক্ষত রাখতে অন্য সব কিছুই বিদ্যমান।

• কোর আলো-বহন কেন্দ্র, গ্লাস বা অপটিক্যাল প্লাস্টিকের তৈরি। গ্লাস টেলিকম ফাইবারগুলির প্রকারের উপর নির্ভর করে মোটামুটি 8 থেকে 62.5 মাইক্রন কোর থাকে।
• ক্ল্যাডিং। কোরকে ঘিরে থাকা সামান্য কম প্রতিসরাঙ্ক সহ কাচের একটি স্তর; এটা ভিতরে আলো আটকে. কোর-এবং-ক্ল্যাডিং জোড়া সাধারণত 125 মাইক্রন জুড়ে থাকে।
• আবরণ এবং বাফার. একটি নরম অ্যাক্রিলেট স্তর, সাধারণত প্রায় 250 মাইক্রন, যা কাচকে ঘর্ষণ এবং আর্দ্রতার বিরুদ্ধে কুশন করে।
• শক্তি সদস্য। আরামিড সুতা বা ফাইবারগ্লাস রড যা টেনসিল লোড বহন করে যাতে কাচকে কখনই করতে হয় না।
• বাইরের জ্যাকেট। পিভিসি বা কম ধোঁয়া হ্যালোজেন-মুক্ত উপাদান বাড়ির অভ্যন্তরে, ইউভি-স্থিতিশীল পলিথিন বাইরে, চূর্ণ, জল, তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং ইঁদুর থেকে বাঁচতে বেছে নেওয়া হয়েছে।

কাঁচটি এতই বিশুদ্ধ যে প্রকৌশলীরা বলতে চান সমুদ্র, যদি এটি তৈরি হয় তবে আপনাকে পৃষ্ঠ থেকে সমুদ্রতল দেখতে দেবে। আলো তার অর্ধেক হারিয়ে যাওয়ার আগেই বহু কিলোমিটার যেতে পারে।

মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন: কেন আলো ভিতরে থাকে

নির্দেশক নীতি হল সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন। কোরটি ক্ল্যাডিংয়ের চেয়ে উচ্চতর প্রতিসরাঙ্ক সূচকের জন্য ডোপ করা হয়, সাধারণ মাল্টিমোড ফাইবারে মোটামুটি 1.48 বনাম 1.44। যখন আলো ভ্রমনের কেন্দ্রে একটি অগভীর পর্যাপ্ত কোণে সেই সীমারেখায় আঘাত করে, তখন এটি একটি নিখুঁত আয়নার মতো সম্পূর্ণভাবে পিছনে প্রতিফলিত হয় এবং স্ট্র্যান্ডের নিচে জিগজ্যাগ করে। যেহেতু প্রতিফলন মোট, মূলত কোন আলো ক্ল্যাডিংয়ে প্রবেশ করে না এবং সংকেত কিলোমিটার পর্যন্ত প্রচার করে।

কোণ সবকিছু। আলোকে অবশ্যই গ্রহণযোগ্য শঙ্কু নামক শঙ্কুর মধ্যে ফাইবার প্রবেশ করতে হবে; সেই শঙ্কুটির বাইরে এটি ক্ল্যাডিংয়ে ফুটো হয়ে যায় এবং মিটারের মধ্যে মারা যায়। এই কারণেই সংযোগকারীর শেষ-মুখগুলিকে অবশ্যই পালিশ করতে হবে এবং সঠিকভাবে মিলিত হতে হবে। একটি নোংরা বা মিসলাইনড সংযোগকারী গ্রহণযোগ্যতা কোণের বাইরে আলো ফেলে এবং একটি পরিষ্কার লিঙ্কটিকে একটি ক্ষতিকারক লিঙ্কে পরিণত করে, যার কারণে ফাইবার পরীক্ষা সর্বদা পরিদর্শন এবং শেষ মুখ পরিষ্কার করার মাধ্যমে শুরু হয়।

সম্পূর্ণ চেইন: বিদ্যুৎ থেকে আলো এবং পিছনে

1. ট্রান্সমিটার ইলেকট্রনকে ফোটনে রূপান্তর করে

প্রেরণের শেষে, একটি ড্রাইভার সার্কিট ডিজিটাল ডেটার সাথে ধাপে ধাপে একটি আলোর উত্স পরিবর্তন করে, সাধারণত সাধারণ অন-অফ কীিংয়ের মাধ্যমে। শর্ট-রিচ সিস্টেমে এলইডি বা ভিসিএসইএল ব্যবহার করা হয় (উল্লম্ব-গহ্বর পৃষ্ঠ-নির্গত লেজার); দীর্ঘ দূরত্বের সিস্টেমগুলি ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে লক করা নির্ভুল লেজার ডায়োড ব্যবহার করে, সাধারণত 850 nm, 1310 nm, বা 1550 nm, যেখানে কাচ সবচেয়ে পরিষ্কার থাকে।

2. ফাইবার ডাল বহন করে

মনোযোগ বাজেট সংজ্ঞায়িত করে। মাল্টিমোড ফাইবার 850 এনএম-এ প্রতি কিলোমিটারে প্রায় 3 dB হারায়, তাই প্রতি কিলোমিটারে সংকেত প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। 1550 এনএম-এ একক-মোড ফাইবার প্রতি কিলোমিটারে প্রায় 0.2 ডিবি হারায়, এই কারণেই এটিতে দীর্ঘ-দূরত্ব এবং সাবমেরিন রুট তৈরি করা হয়। প্রতিটি মিলিত সংযোগকারী সাধারণত 0.3 থেকে 0.5 dB এবং প্রতিটি ফিউশন স্প্লাইস প্রায় 0.1 dB যোগ করে এবং প্রকৌশলীরা এই পরিসংখ্যানগুলি যোগ করে নিশ্চিত করে যে লিঙ্কটি আসলে বন্ধ হবে।

3. অ্যামপ্লিফায়ার এবং রিজেনারেটর সংকেত পুনরুদ্ধার করে

দীর্ঘ ব্যবধানে, আর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার পরিবর্ধক অপটিক্যাল সিগন্যালকে বিদ্যুতে রূপান্তর না করে সরাসরি বৃদ্ধি করে, এবং পুনঃনির্মাণকারীরা দীর্ঘতম রুটে পরিষ্কার ডাল পুনর্নির্মাণের পাশাপাশি দশ কিলোমিটার ব্যবধানে চলে যায়।

4. রিসিভার ফোটনকে আবার ডেটাতে রূপান্তর করে

দূরের প্রান্তে একটি ফটোডিওড আলোর তীব্রতাকে আবার বৈদ্যুতিক প্রবাহে পরিণত করে, এবং গ্রহীতা ইলেকট্রনিক্স মূল ডিজিটাল স্ট্রিমটিকে পুনর্গঠন করে। সম্পূর্ণ চেইন, বৈদ্যুতিক থেকে অপটিক্যাল এবং পিছনে, কেন ফাইবার লিঙ্কগুলি কেবলমাত্রের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তে শেষ থেকে শেষের ক্ষতির বাজেট দ্বারা বর্ণনা করা হয়।

একক-মোড বনাম মাল্টিমোড: পাইপ ব্যাস নির্বাচন করা

কোর সাইজ হল সবচেয়ে আনুষঙ্গিক স্পেসিফিকেশন কারণ এটি নির্ধারণ করে কতগুলি পথ, মোড বলা হয়, আলো নিতে পারে। একটি ছোট কোর শুধুমাত্র একটি পথের অনুমতি দেয়, তাই সমস্ত আলো প্রায় একই সময়ে আসে। একটি বৃহৎ কোর অনেক পথের অনুমতি দেয় এবং আগমনের সময় স্প্রেড, যা মোডাল ডিসপ্রেশন নামে পরিচিত, দূরত্ব এবং ব্যান্ডউইথ উভয়কেই সীমাবদ্ধ করে। নিচের টেবিলে ট্রেড-অফের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হয়েছে।

পারিবারিক সংস্করণ: ডিজিটাল অপটিক্যাল অডিও

একটি টিভি বা সাউন্ডবারের পিছনের বর্গাকার অপটিক্যাল পোর্টটি মিনিয়েচারে ঠিক একই পদার্থবিদ্যায় চলে। প্রায় এক মিলিমিটার পুরু একটি প্লাস্টিকের অপটিক্যাল ফাইবার প্রায় 650 এনএম এ দৃশ্যমান লাল LED থেকে ডাল বহন করে, যা একটি S/PDIF ডিজিটাল অডিও স্ট্রিম হিসাবে ফর্ম্যাট করা হয়। দূরে প্রান্তে একটি ফটোডিওড ডিকোডার চিপের জন্য ডালগুলিকে একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে।

ব্যবহারিক সুবিধা হল বিচ্ছিন্নতা। যেহেতু পরিবাহী কিছুই ব্যবধান অতিক্রম করে না, অপটিক্যাল অডিও গ্রাউন্ড লুপগুলিকে সরিয়ে দেয় যা আশেপাশের পাওয়ার সাপ্লাই থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ বন্ধ করে দেয়। এর সীমাবদ্ধতা হল ব্যান্ডউইথ: বিন্যাসটি কমপ্রেসড 5.1 চারপাশে বহন করে কিন্তু ক্ষতিহীন নয়, উচ্চ-বিট-রেট ফরম্যাটের নতুন HDMI সংস্করণের হ্যান্ডেল, যে কারণে HDMI বেশিরভাগ হোম থিয়েটার রাউটিং দখল করেছে।

হাইব্রিড ডিজাইন: যখন একটি রুটে শক্তি এবং ডেটা বহন করতে হবে

শিল্প প্রকল্পগুলি খুব কমই আলাদা রুট অফার করে। একটি টাওয়ার ক্রেন সার্ভো পাওয়ার এবং এনকোডার প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন; একটি টানেলিং মেশিনের মোটর কারেন্ট এবং সেন্সর ডেটা প্রয়োজন; একটি পাহাড়ের চূড়া পর্যবেক্ষণ স্টেশন এর ইলেকট্রনিক্স চালিত এবং এর ক্যামেরা সংযুক্ত করা প্রয়োজন। একটি পাওয়ার তার এবং একটি ডাটা তার পাশাপাশি টানলে ইনস্টলেশনের কাজ দ্বিগুণ হয়, ট্রে বা নালীর স্থান দ্বিগুণ হয় এবং ব্যর্থতার পয়েন্ট দ্বিগুণ হয়। একটি ফাইবার অপটিক কম্পোজিট কেবল একটি শেয়ার্ড জ্যাকেটের ভিতরে কপার পাওয়ার কোর এবং অপটিক্যাল ফাইবার স্থাপন করে এটি সমাধান করে, তাই একটি একক টান উভয়ই সরবরাহ করে।

ফাইবার অপটিক কম্পোজিট তারের সমন্বয় পাওয়ার কোর এবং অপটিক্যাল ফাইবার এই হাইব্রিড কেবলটি তামার পাওয়ার কন্ডাক্টর এবং অপটিক্যাল ফাইবার ইউনিটগুলিকে একটি ভাগ করা জ্যাকেটে রাখে, একটি একক টানে শক্তি এবং ডেটা উভয়ই সরবরাহ করতে দেয় - ক্রেন, টানেলিং মেশিন এবং দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ স্টেশনগুলির জন্য আদর্শ যেখানে পৃথক রুটগুলি অবাস্তব৷ পণ্য দেখুন →

এই হাইব্রিডগুলির ভিতরের অপটিক্যাল উপাদানগুলি উপরে বর্ণিত প্রতিটি নীতি মেনে চলে: মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন, তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভর ক্ষয়, এবং সংযোগকারী ক্ষতির বাজেট। এদিকে, জ্যাকেটটিকে অবশ্যই পরিবেশে বেঁচে থাকতে হবে, তার মানে উন্মুক্ত টাওয়ারে UV, কারখানার গর্তে তেল, বা উপকূলরেখার কাছাকাছি লবণ-বোঝাই বাতাস। যেখানে ড্রাইভ সিস্টেম এবং ইনভার্টারগুলি তীব্র বৈদ্যুতিক শব্দ উৎপন্ন করে, সেখানে তারের চারপাশে রিইনফোর্সড শিল্ডিং আশেপাশের হার্ডওয়্যারকে সুরক্ষিত রাখে; আলো নিজেই অনাক্রম্য, কিন্তু সমাপ্তি এবং ইলেকট্রনিক্স এখনও উপকৃত হয়.

সরাসরি দাফনের জন্য GDL23 সাঁজোয়া ফাইবার অপটিক কম্পোজিট কেবল ডাবল-লেয়ার স্টিল টেপ আর্মার, ওয়াটার-ব্লকিং ফিলিং, এবং রাসায়নিক-প্রতিরোধী শীথিং সহ, GDL23 অপটিক্যাল এবং কপার উভয় উপাদানকে কঠোর পরিবেশে যেমন ইউটিলিটি টানেল, সাবসিডেন্স জোন এবং ড্রাইভ এবং ইনভার্টার থেকে ভারী বৈদ্যুতিক শব্দ সহ এলাকাগুলিকে রক্ষা করে। পণ্য দেখুন →

স্বয়ংক্রিয় উত্পাদন লাইনে, যৌগিক নির্মাণগুলি সাধারণত অন্যান্য শিল্প তারের পরিবারের পাশাপাশি নির্দিষ্ট করা হয় এবং এটি সম্পূর্ণতার পরিপ্রেক্ষিতে তাদের দেখতে সহায়তা করে। অটোমেশন পরিবেশের জন্য তারের সমাধান বরং বিচ্ছিন্ন উপাদান হিসেবে।

যেখানে ফাইবার জিতেছে এবং কোথায় তামা এখনও বোধগম্য

ফাইবার স্বয়ংক্রিয়ভাবে সঠিক উত্তর নয়, এবং এটিকে এইরকম হিসাবে বিবেচনা করা অতিরিক্ত ব্যয়ের দিকে পরিচালিত করে। ফাইবার দূরত্ব, ব্যান্ডউইথ প্রতি স্ট্র্যান্ড, ইএমআই রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা, ওজন এবং নিরাপত্তার উপর সিদ্ধান্তমূলকভাবে জয়লাভ করে, কারণ একটি গ্লাস ফাইবারে ট্যাপ করা এটিকে বাঁকিয়ে দেয় এবং সংকেতকে ম্লান করে দেয়, যাতে অনুপ্রবেশ সনাক্ত করা যায়। সংযোগ খরচ, সমাপ্তির সরলতা, এবং একই জোড়ার ডেটা সহ শক্তি সরবরাহ করার ক্ষমতার উপর কপার জয়লাভ করে, যে কারণে তামা এখনও বেশিরভাগ সিস্টেমের শেষ কয়েক মিটারে আধিপত্য বিস্তার করে। এমনকি তামাতেও, সিগন্যালের গুণমান নিরোধক রসায়ন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়: নিম্ন অস্তরক ধ্রুবক সহ PE ডাইলেক্ট্রিকগুলি ক্যাপাসিট্যান্সকে হ্রাস করে যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতকে হ্রাস করে, একটি নীতি যা আমাদের নিবন্ধে আরও কভার করা হয়েছে। কিভাবে কম অস্তরক ধ্রুবক পদার্থ স্থিতিশীল সংক্রমণ সমর্থন করে .

আপনি যখন ফাইবার বা হাইব্রিড কম্পোজিট নির্দিষ্ট করেন, দাম তুলনা করার আগে এই পয়েন্টগুলি পরীক্ষা করুন:

• মনোযোগ রেটিং আপনার অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, dB/কিমি, আপনার লিঙ্ক বাজেটের সাথে মিলে যায়।
• নূন্যতম বাঁক ব্যাসার্ধ , সাধারণত জ্যাকেটের ব্যাসের 10 থেকে 20 গুণ, এবং টাইট-ব্যাসার্ধ ডিজাইন ড্র্যাগ চেইন এবং চলমান সরঞ্জামগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ।
• জ্যাকেট উপাদান : আবদ্ধ পাবলিক স্পেসগুলির জন্য কম ধোঁয়া হ্যালোজেন-মুক্ত, বাইরে ইউভি-স্থির পলিথিন, শিল্প মেঝেতে তেল-প্রতিরোধী যৌগ।
• ফাইবার গণনা এবং প্রকার : অতিরিক্ত ফাইবারকে অনুমতি দিন, যেহেতু 8 সহ একটি তারের দাম 4 এর সাথে একটির চেয়ে সামান্য বেশি, কিন্তু পরে পুনরায় টানতে অনেক খরচ হয়।
• যান্ত্রিক সুরক্ষা , যেমন আর্মারিং, যেখানেই ক্রাশ লোড বা ইঁদুর একটি বাস্তবসম্মত ঝুঁকি।

PRAP3 শিল্ডেড ট্রিপলেট সেন্সর সিগন্যাল ক্যাবল থ্রি-কোর ব্যালেন্সড ট্রান্সমিশনের জন্য গ্রুপ এবং সামগ্রিক শিল্ডিং বৈশিষ্ট্যযুক্ত, PRAP3 স্বয়ংক্রিয় উত্পাদন লাইনে এনকোডার এবং সেন্সর সংকেতগুলি পরিষ্কার রাখে যেখানে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল শব্দ একটি উদ্বেগের বিষয়, এটি যৌগিক তারের বৈশিষ্ট্যগুলির পাশাপাশি একটি প্রাসঙ্গিক পছন্দ করে তোলে। পণ্য দেখুন →

"কীভাবে একটি অপটিক্যাল কেবল কাজ করে" এর কার্যকরী উত্তরটি একটি বাক্যে খাপ খায়: একটি ট্রান্সমিটার ডেটাকে আলোর সময়ের স্পন্দনে পরিণত করে, মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন সেই ডালগুলিকে একটি গ্লাস কোরের মধ্যে আটকে রাখে এবং ন্যূনতম ক্ষতি সহ বহন করে এবং একটি রিসিভার আলোকে ডেটাতে ফিরিয়ে দেয়। অন্য সবকিছু, ক্ল্যাডিং কেমিস্ট্রি এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পছন্দ থেকে জ্যাকেট উপাদান পর্যন্ত, এই বাক্যটি পরিবেশন করার জন্য বিদ্যমান। আপনি যদি এমন একটি পথের পরিকল্পনা করছেন যা শক্তি এবং যোগাযোগের মিশ্রণ করে, দূরত্ব, পরিবেশ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অবস্থা থেকে শুরু করে, তারপরে তারের কাঠামোটি সেই তিনটি সত্যের সাথে মেলে। একটি প্রস্তুতকারক যেটি এক ছাদের নিচে তামা এবং অপটিক্যাল উভয় ধরনের নির্মাণ ডিজাইন করে সাধারণত একটি যৌগিক নকশা প্রস্তাব করতে পারে যা আপনাকে সম্পূর্ণভাবে একটি দ্বিতীয় টান বাঁচায় এবং আপনি একটি স্পেসিফিকেশন চূড়ান্ত করার আগে সরবরাহকারীর সাথে ক্ষতির বাজেট এবং পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা পর্যালোচনা করে আপনি কিনতে পারেন সস্তার বীমা।