ऑप्टिकल केबल, कप्लर्स, और स्प्लिटर्स

Apr 27, 2019

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ऑप्टिकल केबल, कप्लर्स और स्प्लिटर्स


फाइबर ऑप्टिक केबल के कई अलग-अलग प्रकार हैं; जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। एक फाइबर केबल या रिबन संरचना में कई तंतुओं को पैकेज करना संभव है। तंतुओं के बंडलों, जिनके सिरे गेट, जमीन और पॉलिश से बंधे होते हैं, वे लचीले प्रकाश पाइप का निर्माण कर सकते हैं। बेशक, फाइबर को इस तरह से बंडल करना संभव है कि एक इनपुट फाइबर और एक आउटपुट फाइबर के स्थान के बीच कोई निश्चित रिलेशनशिप नहीं है; इस तरह की संरचनाओं का सिद्धांत उद्देश्य प्रकाश को एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाना है, उदाहरण के लिए रोशनी के लिए; उदाहरण के रूप में रोशनी के लिए इन्हें कभी-कभी उकसाया जाता है; इन्हें कभी-कभी असंगत बंडलों के रूप में संदर्भित किया जाता है, हालांकि ऑप्टिकल सुसंगतता सिद्धांत के साथ उनका बहुत कम संबंध है। आमोर दिलचस्प मामला तब होता है जब तंतुओं को सावधानीपूर्वक व्यवस्थित किया जाता है ताकि वे बंडल के दोनों सिरों पर समान सापेक्ष पदों पर कब्जा कर लें; इस तरह के बंडलों को सुसंगत कहा जाता है। एकल-मोड फाइबर का एक सुसंगत बंडल उच्च गुणवत्ता वाली छवि का संचालन करने में सक्षम होता है, यहां तक कि जब बंडल को अत्यधिक लचीला बनाया जाता है; ऐसे फाइबर सरणियों में दूरस्थ दृष्टि प्रणालियों में कई अनुप्रयोग होते हैं, और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए फाइबर ऑप्टिक एंडोस्कोप में उपयोग किया जाता है। सभी फाइबर सरणियों को लचीला नहीं बनाया जाता है; कैथोड रे ट्यूब में कम-रिज़ॉल्यूशन शीट ग्लास को बदलने के लिए फ्यूज़्ड, कठोर बंडलों या मोज़ाइक का उपयोग किया जा सकता है। एक साथ जुड़े हुए claddings के साथ सैकड़ों से लाखों व्यक्तिगत फाइबर से बने मोज़ाइक में यांत्रिक गुण बहुत अधिक एल एकरूप सजातीय कांच होते हैं। मोज़ाइक का एक और सामान्य अनुप्रयोग एक क्षेत्र समतल के रूप में है।

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यदि एक लेंस सिस्टम द्वारा बनाई गई छवि एक घुमावदार सतह पर गिरती है, तो अक्सर इसे एक विमान में फिर से आकार देने के लिए वांछनीय होता है, उदाहरण के लिए एक फोटोग्राफिक फिल्म प्लेट से मिलान करना। एक मोज़ेक छवि के आकृति के साथ मेल करने के लिए एक दूसरी सतह पर grund और पॉलिश किया जा सकता है, और दूसरी सतह पर डिटेक्टर के कॉन्फ़िगरेशन से मेल खाने के लिए। इसी तरह, फ्यूज्ड टेपर्ड फाइबर की एक शीट का उपयोग या तो एक छवि को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है या एक छवि को छोटा कर सकता है, मट्ठा के आधार पर प्रकाश तंतुओं के छोटे या बड़े सिरे में प्रवेश करता है।

फाइबर ऑप्टिक स्प्लिटर्स, कप्लर्स, और कॉम्बीनेर्स जैसे कई सरल उपकरणों का निर्माण किया गया है; सबसे आम तकनीकों में फ़ाइबर टैपरिंगटैपिंग शामिल है। माइक्रो-ऑप्टिक्स और एकीकृत ऑप्टिकल घटकों सहित अन्य निर्माण तकनीकों का भी उपयोग किया जा सकता है; हालाँकि, ऑप्टिकल फाइबर डिवाइस विशेष रूप से उपयोगी होते हैं क्योंकि उन्हें मौजूदा नेटवर्क में केबल के दूसरे टुकड़े के रूप में डाला जा सकता है। सबसे आम उपकरणों में से एक एक पतला फाइबर ऑप्टिक पावर स्प्लिटर है, जिसे अक्सर एकल-मोड फाइबर में लागू किया जाता है। इस प्रक्रिया में, उनके सुरक्षात्मक जैकेट के साथ दो ग्लास फाइबर को गेटहर के करीब लाया जाता है और एक दूसरे के समानांतर होता है, फिर एक मशाल या इसी तरह के गर्मी स्रोत का उपयोग करके फ्यूज़ किया और खींचा जाता है। प्रकाश जो शुरू में केवल एक फाइबर में होता है, आंशिक रूप से आसन्न फाइबर में युग्मित किया जाएगा क्योंकि यह टेप क्षेत्र के माध्यम से फैलता है। एकल-मोड फाइबर में प्रकाश का प्रसार कोर तक ही सीमित नहीं है, बल्कि आसपास के क्लैडिंग में विस्तारित होता है। फाइबर टेपर के मामले में यह दिखाया गया है कि इनपुट फाइबर कोर के माध्यम से प्रकाश का प्रसार शुरू में क्लैडिंग इंटरफ़ेस में स्थानांतरित किया जाता है क्योंकि यह टेप किए गए क्षेत्र में प्रवेश करता है, फिर आसन्न फाइबर के कोर-क्लैडिंग मोड में। प्रकाश पुन: कोर मोड में स्थानांतरित हो जाता है क्योंकि यह टेप किए गए शेर को बाहर निकालता है। इसे क्लैडिंग मोड कपलिंग डिवाइस के रूप में जाना जाता है। कोर-क्लेडिंग संरचना के एक उच्च आदेश मोड में स्थानांतरित होने वाली लाइट को फाइबर कोटिंग के गीजर अपवर्तक सूचकांक द्वारा आसानी से छीन लिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अतिरिक्त क्षीणन होता है। एक फ़्यूज़्ड शंकु के माध्यम से एक फाइबर के दूसरे भाग में क्लैडिंग से प्रकाश युग्मन का सबसे सरल मामला स्केलर वेव समीकरण और प्रथम-क्रम गड़बड़ी सिद्धांत द्वारा एक अच्छा सन्निकटन के लिए वर्णित किया जा सकता है; यदि प्रकाश धुरी के साथ-साथ फैल रहा है, तो ऑप्टिकल पावर, पी का आदान-प्रदान होता है

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जहां प्रसार दूरी और क्लैडिंग, भौतिक गुण और दो तंतुओं के बीच ओवरलैप दूरी है। यद्यपि यह केवल एक सन्निकटन है और उच्च क्रम की शर्तों की उपेक्षा करता है, यह तरंग दैर्ध्य पर युग्मित शक्ति की साइनसोइडल निर्भरता और क्लैडिंग व्यास और अन्य प्रभावों पर बिजली हस्तांतरण की निर्भरता को दर्शाता है। इस निर्भरता का उपयोग करके तरंग दैर्ध्य को अलग करने के लिए टेपर्ड कप्लर्स का उपयोग किया जा सकता है; डिवाइस की लंबाई और टेपर अनुपात के उचित विकल्प द्वारा, दो तरंग दैर्ध्य को दो अलग-अलग आउटपुट बंदरगाहों से उभरने के लिए बनाया जा सकता है। कुछ अनुप्रयोगों में तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) सिस्टम, या मल्टीप्लेक्सिंग सिग्नल और पंप बीम के लिए एक एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर में फिल्टर शामिल हैं। कुछ मामलों में, जैसे फाइबर स्प्लेसर, यह तरंग दैर्ध्य पर युग्मित शक्ति की निर्भरता को हटाने के लिए अधिक वांछनीय है; अलग-अलग प्रसार स्थिरांक के साथ दो तंतुओं का उपयोग करके एक्रोमैटिक कप्लर्स गढ़े जा सकते हैं। इन्हें डिसमिलर फाइबर के रूप में जाना जाता है; ज्यादातर मामलों में, फाइबर को उनके क्लैडिंग डायमीटर या क्लैडिंग इंडेक्स में बदलकर अलग कर दिया जाता है। इस मामले में, युग्मित शक्ति के लिए पूर्ववर्ती समीकरण को संशोधित किया जाना चाहिए और बिजली बनाम दूरी केवल साइनसोइडल नहीं है, बल्कि बहुत अधिक कॉम्प्लेक्स बन जाती है।

अन्य दृष्टिकोण भी संभव हैं, जैसे कि डिवाइस को टैप करना जैसे मोड क्लैडिंग सीमाओं से परे अच्छी तरह से विस्तार करते हैं, या एक अलग अपवर्तक सूचकांक के साथ तंतुओं को तीसरी सामग्री में घेरते हैं। अक्सर, यह एक अलग सक्रिय सूचकांक के साथ तीसरी सामग्री के लिए वांछनीय है। अक्सर, कई तंतुओं को एक साथ बांधने के लिए यह वांछनीय है ताकि एक इनपुट संकेत कई आउटपुट फाइबर के बीच विभाजित हो। आमतौर पर, एकल इनपुट को आउटपुट में विभाजित किया जाता है, जहां टेप किए गए क्षेत्र में फाइबर का कॉन्फ़िगरेशन आउटपुट पावर वितरण को प्रभावित करता है; आउटपुट फाइबर के बीच au niform ऑप्टिकल बिजली वितरण को प्राप्त करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। ऑप्टिकल फाइबर को एक फाइबर से दूसरे में युग्मित किया जा सकता है, इसके मध्य बिंदु पर टेप किए गए डिवाइस को झुकाकर पतला को बदलकर भी बदला जा सकता है; टेपर्ड डिवाइस को उसके मध्य बिंदु पर झुकाकर दूसरे में भी बदला जा सकता है; यह युग्मित शक्ति हस्तांतरण को निराश करता है। उदाहरण के लिए, केवल 1 मिमी द्वारा 1 सेमी लंबे टेपर के एक छोर को विस्थापित करने से युग्मित शक्ति को बदल सकते हैं। इस आशय के अनुप्रयोगों में वैरिएबल ऑप्टिकल एटेन्यूएटर और ऑप्टिकल स्विच शामिल हैं।


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