1. ऑप्टिकल फाइबर की संरचना
एकप्रकाशित तंतु(OF) एक पारदर्शी ढांकता हुआ फाइबर है जिसका उपयोग प्रकाश का मार्गदर्शन करने के लिए किया जाता है। एक व्यावहारिक ऑप्टिकल फाइबर में पारदर्शी मीडिया की कई परतें होती हैं, जिन्हें आम तौर पर तीन परतों में विभाजित किया जाता है:
मुख्य: फाइबर के केंद्र में स्थित (व्यास 5~80μm), उच्च शुद्धता वाले सिलिका से बना है, इसके अपवर्तक सूचकांक (एन1) को बढ़ाने के लिए थोड़ी मात्रा में डोपेंट (उदाहरण के लिए, जर्मेनियम डाइऑक्साइड, फॉस्फोरस पेंटोक्साइड) के साथ डोप किया गया है। संचार फाइबर के लिए, कोर व्यास 5~10μm (सिंगल-मोड फाइबर) या 50~80μm (मल्टी-मोड फाइबर) है।
आवरण: कोर के चारों ओर (व्यास ~125μm), जो थोड़ी मात्रा में डोपेंट (उदाहरण के लिए, बोरॉन ट्राइऑक्साइड) के साथ उच्च शुद्धता वाले सिलिका से बना है, जिसका उद्देश्य इसके अपवर्तक सूचकांक (एन2) को कम करना है, जो कोर से थोड़ा कम है)। क्लैडिंग एकल परत या बहु परत हो सकती है।
कलई करना: सबसे बाहरी परत (एक्रिलेट, सिलिकॉन रबर या नायलॉन से बनी), एक सुरक्षात्मक कार्य करती है। इसमें एक प्राथमिक कोटिंग और एक द्वितीयक कोटिंग (जैकेट) शामिल है। कोटिंग के बाद, फाइबर का बाहरी व्यास लगभग 1.5 सेमी है।
2. ऑप्टिकल फाइबर का वर्गीकरण
ऑप्टिकल फाइबर के लिए 4 मुख्य वर्गीकरण विधियाँ हैं; उन्हें संरचना के आधार पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, सिलिका फाइबर, फ्लोराइड युक्त फाइबर, प्लास्टिक फाइबर, आदि)।
(1) फाइबर क्रॉस के अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल द्वारा वर्गीकरण - अनुभाग
में बांटेंस्टेप इंडेक्स फाइबर (SIF)औरग्रेडेड इंडेक्स फाइबर (जीआईएफ).
स्टेप इंडेक्स फाइबर: कोर और क्लैडिंग के अपवर्तक सूचकांक एक समान हैं (क्रमशः \\(n_1\\) और \\(n_2\\) दर्शाए गए हैं), कोर और क्लैडिंग के बीच इंटरफेस में एक चरण परिवर्तन के साथ। अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल को इस प्रकार व्यक्त किया गया है:
यह एक प्रारंभिक फ़ाइबर संरचना थी, जिसे धीरे-धीरे मल्टी{0}}मोड फ़ाइबर में ग्रेडेड इंडेक्स फ़ाइबर द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया, लेकिन एकल{1}}मोड फ़ाइबर में एक मुख्यधारा संरचना के रूप में इसने फिर से ध्यान आकर्षित किया है।
ग्रेडेड इंडेक्स फाइबर: कोर अक्ष (n1) पर अपवर्तक सूचकांक सबसे बड़ा है, जो रेडियल दिशा के साथ धीरे-धीरे कम हो रहा है (परवलयिक कानून का पालन करते हुए), और कोर पर क्लैडिंग अपवर्तक सूचकांक (n2) तक गिर जाता है। क्लैडिंग का अपवर्तनांक एक समान है (n2)
अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल को इस प्रकार व्यक्त किया गया है:
कहा पे: जी अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल प्रतिपादक है; (ए1) कोर त्रिज्या है; (डेल्टा) सापेक्ष अपवर्तनांक अंतर है
फ़ीचर: मल्टी{0}}मोड फ़ाइबर में मोडल फैलाव को कम करता है और ट्रांसमिशन क्षमता बढ़ाता है।
(2) प्रसार मोड की संख्या के आधार पर वर्गीकरण
में बांटेंमल्टी-मोड फ़ाइबर (एमएमएफ)औरसिंगल मोड फाइबर (एसएमएफ).
मल्टी-मोड फ़ाइबर: किसी दिए गए ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य के लिए, फाइबर में कई ट्रांसमिशन मोड मौजूद हैं। क्रॉस -सेक्शन का अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल एक समान (चरण {{2} इंडेक्स मल्टी {{3} मोड) या गैर {{4} एक समान (ग्रेडेड {{5} इंडेक्स मल्टी - मोड) हो सकता है। विशेषताएं: खराब ट्रांसमिशन विशेषताएँ, संकीर्ण बैंडविड्थ, छोटी ट्रांसमिशन क्षमता।
सिंगल मोड फाइबर: किसी दिए गए ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य के लिए, फाइबर में केवल एक ट्रांसमिशन मोड (मौलिक मोड) मौजूद होता है, जिसमें कोई इंटरमॉडल देरी अंतर नहीं होता है। विशेषताएं: मल्टी - मोड फाइबर की तुलना में बैंडविड्थ बहुत बड़ा है, जो उच्च गति ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है।
(3) ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य द्वारा वर्गीकरण
में बांटेंलघु-तरंगदैर्ध्य फाइबरऔरलंबे -तरंग दैर्ध्य फाइबर.
लघु-तरंगदैर्ध्य फाइबर: तरंग दैर्ध्य 0.6~0.9μm (सामान्य मान 0.85μm), एक प्रारंभिक उत्पाद, अब शायद ही कभी उपयोग किया जाता है।
लंबे -तरंग दैर्ध्य फाइबर: तरंग दैर्ध्य 1.0~2.0μm (सामान्य मान 1.31μm, 1.55μm)। इस बैंड में, सिलिका फाइबर में कम क्षीणन और छोटी सामग्री फैलाव होता है। विशेषताएं: कम क्षीणन, विस्तृत बैंडविड्थ, लंबी दूरी, बड़ी क्षमता वाले संचार के लिए उपयुक्त।
(4) जैकेटिंग प्रकार द्वारा वर्गीकरण
में बांटेंतंग-बफ़र्ड फ़ाइबरऔरढीले-ट्यूब फाइबर.
तंग-बफ़र्ड फ़ाइबर: द्वितीयक और तृतीयक कोटिंग्स प्राथमिक कोटिंग, कोर और क्लैडिंग से मजबूती से जुड़ी होती हैं। नुकसान: जैकेटिंग के बाद तापमान की विशेषताएं कम हो जाती हैं (जैकेटिंग सामग्री में उच्च विस्तार गुणांक होता है; कम तापमान संकोचन के कारण फाइबर में माइक्रोबेंडिंग होती है, जिससे क्षीणन बढ़ जाता है)।
ढीले-ट्यूब फाइबर: पूर्व -लेपित फाइबर को एक प्लास्टिक ट्यूब में शिथिल रूप से रखा जाता है, जिसमें कोई द्वितीयक या तृतीयक कोटिंग नहीं होती है। लाभ: सरल विनिर्माण प्रक्रिया; कड़े बफर्ड फाइबर की तुलना में बेहतर क्षीणन{{2}तापमान विशेषताएँ और यांत्रिक गुण, तेजी से व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
