ऑप्टिकल फाइबर ऑप्टिकल फाइबर का एक संक्षिप्त नाम है, जो कांच या प्लास्टिक से बना एक फाइबर है, जिसे प्रकाश संचरण उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। संचरण सिद्धांत है [जीजी] #39; प्रकाश का कुल प्रतिबिंब [जीजी] #39;। हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के पूर्व राष्ट्रपति गाओ कुन और जॉर्ज ए। हॉकहम ने पहले इस विचार का प्रस्ताव रखा था कि संचार संचरण के लिए ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जा सकता है। इस कारण से, गाओ कुन ने भौतिकी में 2009 का नोबेल पुरस्कार जीता।
परिचय कराना
छोटे ऑप्टिकल फाइबर को प्लास्टिक की म्यान में रखा जाता है ताकि इसे बिना टूटे मुड़ा जा सके। आम तौर पर, ऑप्टिकल फाइबर के एक छोर पर संचारण उपकरण एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) या एक लेजर बीम का उपयोग प्रकाश दालों को ऑप्टिकल फाइबर में संचारित करने के लिए करता है, और ऑप्टिकल फाइबर के दूसरे छोर पर प्राप्त करने वाला उपकरण एक प्रकाश संवेदनशील तत्व का उपयोग करता है। दालों का पता लगाएं।
दैनिक जीवन में, चूंकि ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश का संचरण नुकसान तारों में बिजली की तुलना में बहुत कम होता है, ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग लंबी दूरी की सूचना प्रसारण के लिए किया जाता है।
आमतौर पर दो शब्द ऑप्टिकल फाइबर और ऑप्टिकल केबल भ्रमित होते हैं। अधिकांश ऑप्टिकल फाइबर को उपयोग करने से पहले सुरक्षात्मक संरचनाओं की कई परतों द्वारा कवर किया जाना चाहिए, और कवर केबल को ऑप्टिकल केबल कहा जाता है। ऑप्टिकल फाइबर की बाहरी परत पर सुरक्षात्मक परत और इन्सुलेट परत आसपास के वातावरण, जैसे पानी, आग और बिजली के झटके से ऑप्टिकल फाइबर को नुकसान को रोक सकती है। ऑप्टिकल केबल में विभाजित है: ऑप्टिकल फाइबर, बफर परत और कोटिंग। ऑप्टिकल फाइबर समाक्षीय केबल के समान है, सिवाय इसके कि कोई जाल ढाल नहीं है। केंद्र में कांच का कोर है जिसके माध्यम से प्रकाश फैलता है।
मल्टीमोड फाइबर में, कोर व्यास 50 माइक्रोन और 62.5 माइक्रोन होता है, जो लगभग मानव बाल की मोटाई के बराबर होता है। सिंगल-मोड फाइबर कोर का व्यास 8 माइक्रोन से 10 माइक्रोन तक होता है। कोर के अंदर प्रकाश को रखने के लिए कोर की तुलना में कम अपवर्तक सूचकांक के साथ कोर एक कांच के लिफाफे से घिरा हुआ है। लिफाफे की सुरक्षा के लिए बाहर की तरफ एक पतली प्लास्टिक की जैकेट है। ऑप्टिकल फाइबर आमतौर पर एक आवरण द्वारा बंडल और संरक्षित होते हैं। फाइबर कोर आमतौर पर एक डबल-लेयर संकेंद्रित सिलेंडर होता है जिसमें क्वार्ट्ज ग्लास से बना एक छोटा क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है। यह भंगुर और तोड़ने में आसान है, इसलिए बाहरी सुरक्षात्मक परत की आवश्यकता होती है।
सिद्धांत
प्रकाश और इसकी विशेषताएं
1. प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है
दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य रेंज 390 ~ 760nm (नैनोमीटर) है। 760nm से बड़ा भाग अवरक्त प्रकाश है, और 390nm से छोटा भाग पराबैंगनी प्रकाश है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग तीन प्रकारों में किया जाता है: 850nm, 1310nm और 1550nm।
2. प्रकाश का अपवर्तन, परावर्तन और पूर्ण परावर्तन।
क्योंकि विभिन्न पदार्थों में प्रकाश की प्रसार गति भिन्न होती है, जब प्रकाश एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में उत्सर्जित होता है, तो दो पदार्थों के इंटरफेस पर अपवर्तन और परावर्तन होता है। इसके अलावा, अपवर्तित प्रकाश का कोण आपतित प्रकाश के कोण के साथ बदलता है। जब आपतित प्रकाश का कोण एक निश्चित कोण तक पहुँचता है या उससे अधिक हो जाता है, तो अपवर्तित प्रकाश गायब हो जाएगा, और सभी आपतित प्रकाश वापस परावर्तित हो जाएंगे, जो कि प्रकाश का पूर्ण परावर्तन है। एक ही तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के लिए विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग अपवर्तन कोण होते हैं (अर्थात, विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक होते हैं), और एक ही सामग्री में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के लिए अलग-अलग अपवर्तन कोण होते हैं। ऑप्टिकल फाइबर संचार उपरोक्त सिद्धांतों के आधार पर बनता है।
1. ऑप्टिकल फाइबर संरचना:
ऑप्टिकल फाइबर के नंगे फाइबर को आम तौर पर तीन परतों में विभाजित किया जाता है: केंद्र उच्च अपवर्तक सूचकांक ग्लास कोर (कोर व्यास आमतौर पर 50 या 62.5μm होता है), मध्य कम अपवर्तक सूचकांक सिलिका ग्लास क्लैडिंग होता है (व्यास आमतौर पर 125μm होता है), और सबसे बाहरी सुदृढीकरण के लिए राल कोटिंग है। फ़र्श।
2. ऑप्टिकल फाइबर संख्यात्मक एपर्चर:
ऑप्टिकल फाइबर के अंतिम चेहरे पर प्रकाश की घटना को ऑप्टिकल फाइबर द्वारा प्रेषित नहीं किया जा सकता है, लेकिन केवल एक निश्चित कोण सीमा के भीतर घटना प्रकाश होता है। इस कोण को तंतु का संख्यात्मक छिद्र कहते हैं। ऑप्टिकल फाइबर का बड़ा संख्यात्मक एपर्चर ऑप्टिकल फाइबर के बट कनेक्शन के लिए फायदेमंद है। विभिन्न निर्माताओं द्वारा उत्पादित ऑप्टिकल फाइबर में अलग-अलग संख्यात्मक छिद्र होते हैं (एटी [जीजी] amp; टी कॉर्निंग)।
3. ऑप्टिकल फाइबर के प्रकार:
ऑप्टिकल फाइबर कई प्रकार के होते हैं, और विभिन्न उपयोगों के अनुसार आवश्यक कार्य और प्रदर्शन अलग-अलग होते हैं। हालांकि, केबल टीवी और संचार के लिए ऑप्टिकल फाइबर के डिजाइन और निर्माण के सिद्धांत मूल रूप से समान हैं, जैसे: छोटा नुकसान; ② कुछ बैंडविड्थ और छोटे फैलाव; ③ आसान तारों; ④ आसान एकीकरण; ⑤ उच्च विश्वसनीयता; ⑥ विनिर्माण तुलना सरल; सस्ती और इतने पर। ऑप्टिकल फाइबर का वर्गीकरण मुख्य रूप से कार्य तरंग दैर्ध्य, अपवर्तक सूचकांक वितरण, संचरण मोड, कच्चे माल और निर्माण विधि से संक्षेप में किया गया है। यहाँ विभिन्न वर्गीकरणों के उदाहरण इस प्रकार हैं।
(1) कार्य तरंग दैर्ध्य: पराबैंगनी फाइबर, अवलोकन योग्य फाइबर, निकट-अवरक्त फाइबर, अवरक्त फाइबर (0.85μm, 1.3μm, 1.55μm)।
(2) अपवर्तक सूचकांक वितरण: स्टेप (SI) टाइप फाइबर, नियर-स्टेप टाइप फाइबर, ग्रेडेड (GI) टाइप फाइबर, अन्य (जैसे ट्रायंगल टाइप, W टाइप, रिकेस्ड टाइप, आदि)।
(3) ट्रांसमिशन मोड: सिंगल-मोड फाइबर (ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर और गैर-ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर सहित), मल्टी-मोड फाइबर।
(4) कच्चे माल: क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर, बहु-घटक ग्लास ऑप्टिकल फाइबर, प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर, समग्र ऑप्टिकल फाइबर (जैसे प्लास्टिक क्लैडिंग, तरल कोर, आदि), अवरक्त सामग्री, आदि। कोटिंग सामग्री के अनुसार, यह कर सकते हैं अकार्बनिक सामग्री (कार्बन, आदि), धातु सामग्री (तांबा, निकल, आदि) और प्लास्टिक में विभाजित किया जा सकता है।
(5) विनिर्माण विधियाँ: प्री-प्लास्टिसाइज़िंग में वाष्प चरण अक्षीय जमाव (VAD), रासायनिक वाष्प जमाव (CVD), आदि शामिल हैं, और तार खींचने की विधियों में रॉड इंट्यूब और डबल क्रूसिबल विधियाँ शामिल हैं।
सिलिका ऑप्टिकल फाइबर
सिलिका फाइबर एक ऑप्टिकल फाइबर है जिसमें सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) मुख्य कच्चा माल है, और कोर और क्लैडिंग के अपवर्तक सूचकांक वितरण को अलग-अलग डोपिंग मात्रा के अनुसार नियंत्रित किया जाता है। क्वार्ट्ज (ग्लास) श्रृंखला के ऑप्टिकल फाइबर में कम बिजली की खपत और ब्रॉडबैंड की विशेषताएं हैं, और अब व्यापक रूप से केबल टेलीविजन और संचार प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
क्वार्ट्ज ग्लास ऑप्टिकल फाइबर का लाभ कम नुकसान है। जब प्रकाश तरंग दैर्ध्य 1.0~1.7μm (लगभग 1.4μm) है, तो नुकसान केवल 1dB/km है, और सबसे कम 1.55μm केवल 0.2dB/km है।
फ्लोरीन-डॉप्ड फाइबर
फ्लोरीन डोप्ड फाइबर सिलिका फाइबर के विशिष्ट उत्पादों में से एक है। आम तौर पर, 1.3μm वेवबैंड संचार ऑप्टिकल फाइबर में, कोर को नियंत्रित करने वाला डोपेंट जर्मेनियम डाइऑक्साइड (GeO2) होता है, और क्लैडिंग SiO2 से बना होता है। हालांकि, फ्लोरीन से जुड़े फाइबर के अधिकांश कोर SiO2 का उपयोग करते हैं, लेकिन फ्लोरीन को क्लैडिंग में डोप किया जाता है। क्योंकि रेले प्रकीर्णन हानि अपवर्तनांक में परिवर्तन के कारण प्रकाश के प्रकीर्णन की घटना है। इसलिए, अपवर्तक सूचकांक के उतार-चढ़ाव वाले कारकों के डोपेंट बनाना वांछनीय है, और कम बेहतर है। फ्लोरीन का मुख्य प्रभाव SIO2 के अपवर्तनांक को कम करना है। इसलिए, इसका उपयोग अक्सर क्लैडिंग के डोपिंग के लिए किया जाता है।
अन्य कच्चे माल के ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में, क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर में पराबैंगनी प्रकाश से निकट-अवरक्त प्रकाश तक प्रकाश संचरण का एक व्यापक स्पेक्ट्रम होता है। संचार उद्देश्यों के अलावा, इसका उपयोग प्रकाश गाइड और छवि संचरण जैसे क्षेत्रों में भी किया जा सकता है।
इन्फ्रारेड फाइबर
ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में विकसित क्वार्ट्ज श्रृंखला ऑप्टिकल फाइबर के कामकाजी तरंग दैर्ध्य के रूप में, हालांकि इसका उपयोग कम संचरण दूरी में किया जाता है, इसका उपयोग केवल 2μm में किया जा सकता है। इस कारण से, यह लंबी अवरक्त तरंग दैर्ध्य के क्षेत्र में काम कर सकता है, और विकसित ऑप्टिकल फाइबर को इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर कहा जाता है। इन्फ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग मुख्य रूप से प्रकाश ऊर्जा संचरण के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए: तापमान माप, थर्मल इमेज ट्रांसमिशन, लेजर स्केलपेल चिकित्सा उपचार, थर्मल ऊर्जा प्रसंस्करण, आदि। प्रवेश दर अभी भी कम है।
समग्र फाइबर
यौगिक फाइबर SiO2 कच्चे माल से बना होता है, और फिर उचित रूप से मिश्रित ऑक्साइड जैसे सोडियम ऑक्साइड (Na2O), बोरॉन ऑक्साइड (B2O3), पोटेशियम ऑक्साइड (K2O) और अन्य ऑक्साइड एक बहु-घटक ग्लास फाइबर बनाने के लिए होते हैं, जो कि बहु द्वारा विशेषता है -कंपोनेंट ग्लास इसमें क्वार्ट्ज ग्लास की तुलना में कम सॉफ्टनिंग पॉइंट होता है और कोर और क्लैडिंग के बीच अपवर्तक सूचकांक में बड़ा अंतर होता है। फाइबर ऑप्टिक एंडोस्कोप मुख्य रूप से चिकित्सा सेवाओं में उपयोग किए जाते हैं।
सीएफ़सी फाइबर
फ्लोराइड फाइबर क्लोराइड फाइबर (फ्लोराइड फाइबर) फ्लोराइड ग्लास से बना एक ऑप्टिकल फाइबर है। इस ऑप्टिकल फाइबर सामग्री को ZBLAN (अर्थात, फ्लोराइड ग्लास सामग्री जैसे ZrF2), बेरियम फ्लोराइड (BaF2), लैंथेनम फ्लोराइड (LaF3), एल्यूमीनियम फ्लोराइड (AlF3), और सोडियम फ्लोराइड (NaF) के रूप में भी जाना जाता है। का संक्षिप्त नाम, मुख्य रूप से 2~10μm तरंग दैर्ध्य की ऑप्टिकल ट्रांसमिशन सेवा में काम करता है। क्योंकि ZBLAN में अल्ट्रा-लो लॉस फाइबर की संभावना है, लंबी दूरी के संचार फाइबर के लिए व्यवहार्यता विकास चल रहा है, उदाहरण के लिए: इसका सैद्धांतिक सबसे कम नुकसान, इसमें 3μm तरंग दैर्ध्य पर 10-2~10-3dB / किमी तक पहुंच सकता है, जबकि क्वार्ट्ज फाइबर 1.55μm पर 0.15-0.16dB/Km के बीच है। वर्तमान में, ZBLAN फाइबर का उपयोग केवल 2.4~2.7 पर किया जा सकता है क्योंकि बिखरने के नुकसान को कम करने में कठिनाई होती है। माइक्रोन तापमान सेंसर और थर्मल इमेज ट्रांसमिशन का अभी तक व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है। हाल ही में, लंबी दूरी के संचरण के लिए ZBLAN का उपयोग करने के लिए, एक 1.3 माइक्रोन प्रेजोडायमियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (PDFA) विकसित किया जा रहा है।
प्लास्टिक लेपित ऑप्टिकल फाइबर
प्लास्टिक क्लैड फाइबर (प्लास्टिक क्लैड फाइबर) एक स्टेप-टाइप फाइबर है जिसमें उच्च शुद्धता वाले सिलिका ग्लास को कोर के रूप में उपयोग किया जाता है, और सिलिका जेल की तुलना में थोड़ा कम अपवर्तक सूचकांक वाले प्लास्टिक का उपयोग क्लैडिंग के रूप में किया जाता है। . सिलिका फाइबर की तुलना में, इसमें मुख्य किराया और उच्च संख्यात्मक एपर्चर (एनए) की विशेषताएं हैं। इसलिए, प्रकाश उत्सर्जक डायोड एलईडी प्रकाश स्रोत के साथ संयोजन करना आसान है, और नुकसान छोटा है। इसलिए, यह लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) और कम दूरी के संचार के लिए बहुत उपयुक्त है।
प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर
यह एक ऑप्टिकल फाइबर है जिसमें कोर और क्लैडिंग दोनों प्लास्टिक (पॉलीमर) से बने होते हैं। प्रारंभिक उत्पादों का उपयोग मुख्य रूप से सजावट और प्रकाश-निर्देशित प्रकाश व्यवस्था और कम दूरी के ऑप्टिकल बॉन्ड सर्किट के लिए ऑप्टिकल संचार में किया जाता था। कच्चे माल मुख्य रूप से कार्बनिक ग्लास (पीएमएमए), पॉलीस्टाइनिन (पीएस) और पॉली कार्बोनेट (पीसी) हैं। नुकसान प्लास्टिक की अंतर्निहित सीएच संयुक्त संरचना द्वारा प्रतिबंधित है, आमतौर पर प्रति किमी दसियों डीबी तक। नुकसान को कम करने के लिए, फ्लोरीन श्रृंखला के प्लास्टिक विकसित और लागू किए जा रहे हैं। चूंकि प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर का मुख्य व्यास 1000μm है, जो सिंगल-मोड क्वार्ट्ज फाइबर से 100 गुना बड़ा है, कनेक्शन सरल है, और मोड़ना और निर्माण करना आसान है। हाल के वर्षों में, ब्रॉडबैंडीकरण की प्रगति के साथ, ग्रेडेड (जीआई) अपवर्तक सूचकांक के साथ मल्टीमोड प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के विकास ने सामाजिक ध्यान आकर्षित किया है। हाल ही में, एप्लिकेशन कार's आंतरिक LAN में अपेक्षाकृत तेज़ है, और भविष्य में इसका उपयोग होम LAN में भी किया जा सकता है।
सिंगल मोड फाइबर
सिंगल-मोड फाइबर यह उस फाइबर को संदर्भित करता है जो कार्यशील तरंग दैर्ध्य में केवल एक प्रसार मोड को प्रसारित कर सकता है, जिसे आमतौर पर सिंगल-मोड फाइबर (एसएमएफ: सिंगल मोड फाइबर) के रूप में संदर्भित किया जाता है। वर्तमान में, यह केबल टेलीविजन और ऑप्टिकल संचार में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ऑप्टिकल फाइबर है। क्योंकि फाइबर का कोर बहुत पतला (लगभग 10μm) होता है और अपवर्तक सूचकांक एक चरण-समान वितरण में होता है, जब सामान्यीकृत आवृत्ति V पैरामीटर 2.4 से कम होता है, सैद्धांतिक रूप से, केवल सिंगल-मोड ट्रांसमिशन का गठन किया जा सकता है। इसके अलावा, एसएमएफ में बहु-मोड फैलाव नहीं है। न केवल अधिक मोड के साथ फाइबर की तुलना में संचरण आवृत्ति बैंड व्यापक है, बल्कि एसएमएफ की सामग्री फैलाव और संरचनात्मक फैलाव भी जोड़ा और ऑफसेट किया जाता है, और इसकी संश्लेषण विशेषता शून्य फैलाव की विशेषता बनाने के लिए होती है, जो संचरण आवृत्ति बैंड को व्यापक बनाती है . एसएमएफ में, डोपेंट और निर्माण विधियों में अंतर के कारण कई प्रकार होते हैं। DePr-essed Clad Fiber (DePr-essed Clad Fiber), इसका क्लैडिंग एक डबल स्ट्रक्चर बनाता है, और कोर से सटे क्लैडिंग में बाहरी इनवर्टेड क्लैडिंग की तुलना में कम अपवर्तनांक होता है।
मल्टीमोड फाइबर
मल्टीमोड फाइबर उस फाइबर को संदर्भित करता है जिसमें फाइबर का संभावित प्रसार मोड कार्यशील तरंग दैर्ध्य के अनुसार कई मोड होता है, जिसे मल्टीमोड फाइबर (एमएमएफ: मल्टी मोडफाइबर) कहा जाता है। कोर व्यास 50μm है, और क्योंकि एसएमएफ की तुलना में ट्रांसमिशन मोड कई सौ तक पहुंच सकता है, ट्रांसमिशन बैंडविड्थ मुख्य रूप से मोडल फैलाव पर हावी है। ऐतिहासिक रूप से, इसका उपयोग केबल टेलीविजन और संचार प्रणालियों में कम दूरी के प्रसारण के लिए किया गया है। एसएमएफ फाइबर के उद्भव के बाद से, ऐसा लगता है कि यह एक ऐतिहासिक उत्पाद बन गया है। लेकिन वास्तव में, क्योंकि MMF में SMF की तुलना में बड़ा कोर व्यास होता है और एलईडी जैसे प्रकाश स्रोतों के साथ संयोजन करना आसान होता है, इसलिए कई LAN में इसके अधिक फायदे होते हैं। इसलिए, कम दूरी के संचार के क्षेत्र में एमएमएफ अभी भी फिर से ध्यान आकर्षित कर रहा है। जब एमएमएफ को अपवर्तक सूचकांक वितरण के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, तो दो प्रकार होते हैं: ढाल (जीआई) प्रकार और चरण (एसआई) प्रकार। जीआई प्रकार का अपवर्तनांक कोर के केंद्र में सबसे अधिक होता है, और धीरे-धीरे क्लैडिंग के साथ घटता जाता है। चूंकि एसआई प्रकार की प्रकाश तरंग ऑप्टिकल फाइबर में परिलक्षित होती है, प्रत्येक प्रकाश पथ का समय अंतर उत्पन्न होता है, जिससे उत्सर्जित प्रकाश तरंग विकृत हो जाती है और रंग का झटका बड़ा होता है। नतीजतन, ट्रांसमिशन बैंडविड्थ संकुचित हो गया है, और वर्तमान में कम एसआई-प्रकार एमएमएफ अनुप्रयोग हैं।
फैलाव स्थानांतरित फाइबर
जब सिंगल-मोड फाइबर का ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य 1.3Pm होता है, तो मोड फील्ड व्यास लगभग 9Pm होता है, और इसका ट्रांसमिशन लॉस लगभग 0.3dB/km होता है। इस समय, शून्य-फैलाव तरंग दैर्ध्य ठीक 1.3 बजे है। क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर में, कच्चे माल से 1.55pm सेक्शन में ट्रांसमिशन लॉस सबसे छोटा (लगभग 0.2dB/km) है। चूंकि व्यावहारिक एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए) 1.55 बजे बैंड में काम करता है, अगर इस बैंड में शून्य फैलाव हासिल किया जा सकता है, तो यह 1.55 बजे बैंड में लंबी दूरी की ट्रांसमिशन के आवेदन के लिए अधिक अनुकूल होगा। इसलिए, फाइबर सामग्री में क्वार्ट्ज सामग्री के फैलाव और कोर संरचना के फैलाव की समग्र ऑफसेट विशेषताओं का चतुराई से उपयोग करके, 1.3Pm खंड के मूल शून्य फैलाव को शून्य फैलाव का गठन करने के लिए 1.55pm अनुभाग में स्थानांतरित किया जा सकता है। इसलिए इसे डिस्पर्शन शिफ्टेड फाइबर (DSF: DispersionShifted Fiber) नाम दिया गया है। संरचनात्मक फैलाव बढ़ाने की विधि मुख्य रूप से कोर के अपवर्तक सूचकांक वितरण प्रदर्शन में सुधार करना है। ऑप्टिकल संचार के लंबी दूरी के संचरण में, शून्य फाइबर फैलाव महत्वपूर्ण है, लेकिन केवल एक ही नहीं है। अन्य गुणों में कम नुकसान, आसान कनेक्शन, केबल गठन या काम के दौरान विशेषताओं में छोटे बदलाव (झुकने, खींचने और पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रभाव सहित) शामिल हैं। DSF को इन कारकों पर व्यापक रूप से विचार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
फैलाव फ्लैट फाइबर
फैलाव स्थानांतरित फाइबर (डीएसएफ) एक एकल-मोड फाइबर है जिसे 1.55 बजे बैंड में शून्य फैलाव के साथ डिज़ाइन किया गया है। फैलाव चपटा फाइबर (DFF: फैलाव चपटा फाइबर) की एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज 1.3Pm से 1.55pm तक होती है। फैलाव बहुत कम किया जा सकता है, और लगभग शून्य फैलाव प्राप्त करने वाले फाइबर को डीएफएफ कहा जाता है। क्योंकि डीएफएफ को दोपहर 1.3 बजे से 1.55 बजे के बीच फैलाव को कम करना है। ऑप्टिकल फाइबर के अपवर्तनांक वितरण के लिए एक जटिल डिजाइन करना आवश्यक है। हालांकि, इस तरह का फाइबर वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) लाइनों के लिए बहुत उपयुक्त है। क्योंकि डीएफएफ फाइबर की प्रक्रिया अधिक जटिल है, लागत अधिक महंगी है। भविष्य में, जैसे-जैसे उत्पादन बढ़ेगा, कीमतें भी घटेंगी।
फैलाव मुआवजा फाइबर
सिंगल-मोड फाइबर का उपयोग करने वाले ट्रंक सिस्टम के लिए, उनमें से अधिकांश का निर्माण 1.3pm बैंड में शून्य फैलाव वाले फाइबर का उपयोग करके किया जाता है। हालांकि, अब सबसे छोटा नुकसान दोपहर 1.55 बजे है। EDFA के व्यावहारिक उपयोग के कारण, यह बहुत फायदेमंद होगा यदि 1.55pm तरंग दैर्ध्य को 1.3pm शून्य-फैलाव फाइबर पर संचालित किया जा सकता है। क्योंकि, 1.3Pm शून्य-फैलाव फाइबर में, 1.55Pm बैंड में फैलाव लगभग 16ps/km/nm है। यदि इस ऑप्टिकल फाइबर लाइन में फैलाव के विपरीत संकेत के साथ फाइबर का एक खंड डाला जाता है, तो पूरी ऑप्टिकल लाइन का फैलाव शून्य हो सकता है। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले फाइबर को फैलाव मुआवजा फाइबर (DCF: DisPersion Compe-nsation Fiber) कहा जाता है। मानक 1.3pm शून्य-फैलाव फाइबर की तुलना में, DCF में एक पतला कोर व्यास और एक बड़ा अपवर्तक सूचकांक अंतर होता है। DCF भी WDM ऑप्टिकल लाइनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
फाइबर बनाए रखने वाले ध्रुवीकरण
ऑप्टिकल फाइबर में फैलने वाली प्रकाश तरंगों में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुण होते हैं, इसलिए मूल प्रकाश तरंग एकल मोड के अलावा, अनिवार्य रूप से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (TE, TM) वितरण के दो ऑर्थोगोनल मोड होते हैं। आम तौर पर, क्योंकि फाइबर अनुभाग की संरचना गोलाकार रूप से सममित होती है, दो ध्रुवीकरण मोड के प्रसार स्थिरांक बराबर होते हैं, और दो ध्रुवीकृत रोशनी एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करती हैं। हालांकि, वास्तव में, फाइबर पूरी तरह से गोलाकार सममित नहीं है। ध्रुवीकरण मोड के बीच संयोजन कारक अनियमित रूप से ऑप्टिकल अक्ष पर वितरित किए जाते हैं। ध्रुवीकृत प्रकाश में इस परिवर्तन के कारण होने वाले फैलाव को ध्रुवीकरण मोड फैलाव (पीएमडी) कहा जाता है। केबल टीवी के लिए, जो मुख्य रूप से छवियों को वितरित करता है, प्रभाव बहुत बड़ा नहीं है, लेकिन कुछ सेवाओं के लिए जिनकी भविष्य में अल्ट्रा-वाइडबैंड के लिए विशेष आवश्यकताएं हैं, जैसे:
जब सुसंगत संचार में हेटेरोडाइन डिटेक्शन का उपयोग किया जाता है, जब प्रकाश तरंग ध्रुवीकरण अधिक स्थिर होने की आवश्यकता होती है;
जब ऑप्टिकल उपकरण की इनपुट और आउटपुट विशेषताएँ ध्रुवीकरण से संबंधित होती हैं;
ध्रुवीकरण करते समय-ऑप्टिकल कप्लर्स और पोलराइज़र या डीओलराइज़र आदि बनाए रखना;
प्रकाश के हस्तक्षेप आदि का उपयोग करने वाले ऑप्टिकल फाइबर सेंसर बनाएं,
जहां ध्रुवीकरण को स्थिर रखने की आवश्यकता होती है, वहां ध्रुवीकरण की स्थिति को अपरिवर्तित बनाने के लिए संशोधित फाइबर को ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर (पीएमएफ: ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर) या निश्चित ध्रुवीकरण फाइबर कहा जाता है।
बीरफ्रींग फाइबर
Birefringent फाइबर एक एकल-मोड फाइबर को संदर्भित करता है जो दो अंतर्निहित ध्रुवीकरण मोड को प्रसारित कर सकता है जो एक दूसरे के लिए ऑर्थोगोनल हैं। यह घटना कि अपवर्तनांक विक्षेपण की दिशा के साथ बदलता रहता है, द्विभाजन कहलाती है। इसे पांडा फाइबर भी कहा जाता है, यानी ध्रुवीकरण-रखरखाव और अवशोषण-घटाने वाला फाइबर। यह कोर के दो अनुप्रस्थ दिशाओं में व्यवस्थित होता है, जिसमें एक बड़ा थर्मल विस्तार गुणांक और एक गोलाकार क्रॉस-सेक्शन वाला कांच का हिस्सा होता है। उच्च-तापमान फाइबर ड्राइंग प्रक्रिया में, ये भाग सिकुड़ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोर की y-दिशा में खिंचाव होता है, और साथ ही x-दिशा में संपीड़ित तनाव होता है। इसके परिणामस्वरूप फाइबर सामग्री का एक फोटोइलास्टिक प्रभाव होता है, और एक्स दिशा और वाई दिशा में अपवर्तक सूचकांक में अंतर होता है। इस सिद्धांत के अनुसार ध्रुवण को स्थिर रखने का प्रभाव प्राप्त होता है।
विरोधी खराब पर्यावरण फाइबर
संचार के लिए ऑप्टिकल फाइबर का सामान्य कामकाजी वातावरण तापमान -40 ℃ और 60 ℃ के बीच हो सकता है, और डिजाइन भी इस आधार पर आधारित है कि यह बड़ी मात्रा में विकिरण के संपर्क में नहीं आता है। इसके विपरीत, कम तापमान या उच्च तापमान और कठोर वातावरण के लिए जो उच्च दबाव या बाहरी बल के अधीन हो सकता है, और विकिरण के संपर्क में आ सकता है, फाइबर जो काम भी कर सकता है उसे हार्ड कंडीशन रेसिस्टेंट फाइबर (हार्ड कंडीशन रेसिस्टेंट फाइबर) कहा जाता है। आम तौर पर, ऑप्टिकल फाइबर की सतह को यांत्रिक रूप से सुरक्षित रखने के लिए, प्लास्टिक की एक अतिरिक्त परत को लेपित किया जाता है। हालांकि, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, प्लास्टिक का सुरक्षात्मक कार्य कम हो जाता है, जो उपयोग के तापमान को सीमित कर देता है। यदि आप गर्मी प्रतिरोधी प्लास्टिक, जैसे टेफ्लॉन (टेफ्लॉन) और अन्य रेजिन पर स्विच करते हैं, तो आप 300 डिग्री सेल्सियस पर काम कर सकते हैं। क्वार्ट्ज ग्लास की सतह पर निकेल (Ni) और एल्युमिनियम (Al) जैसी धातुएँ भी होती हैं। इस तरह के फाइबर को हीट रेसिस्टेंट फाइबर (हीट रेसिस्टेंट फाइबर) कहा जाता है। इसके अलावा, जब ऑप्टिकल फाइबर विकिरण द्वारा विकिरणित होता है, तो ऑप्टिकल नुकसान में वृद्धि होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब क्वार्ट्ज ग्लास विकिरण के संपर्क में आता है, तो कांच में संरचनात्मक दोष (जिसे रंग केंद्र: रंग केंद्र भी कहा जाता है) दिखाई देगा, और नुकसान विशेष रूप से 0.4~0.7pm की तरंग दैर्ध्य पर बढ़ जाएगा। रोकथाम विधि ओएच या एफ तत्व के साथ डोप किए गए क्वार्ट्ज ग्लास पर स्विच करना है, जो विकिरण के कारण होने वाले नुकसान दोषों को दबा सकता है। इस तरह के फाइबर को रेडिएशन रेसिस्टेंट फाइबर कहा जाता है, और इसका इस्तेमाल ज्यादातर न्यूक्लियर पावर स्टेशन मॉनिटरिंग के लिए ऑप्टिकल फाइबर मिरर में किया जाता है।
हर्मेटिक लेपित फाइबर
ऑप्टिकल फाइबर की यांत्रिक शक्ति और नुकसान की दीर्घकालिक स्थिरता को बनाए रखने के लिए, कांच की सतह को पानी को रोकने के लिए अकार्बनिक सामग्री जैसे सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), टाइटेनियम कार्बाइड (TiC), और कार्बन (C) के साथ लेपित किया जाता है। और हाइड्रोजन बाहर से आ रही है। निर्मित ऑप्टिकल फाइबर (HCF Hermetically Coated Fiber) का प्रसार। वर्तमान में, यह आमतौर पर रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) की उत्पादन प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है ताकि पर्याप्त सीलिंग प्रभाव प्राप्त करने के लिए उच्च गति पर जमा होने के लिए कार्बन परत का उपयोग किया जा सके। यह कार्बन-लेपित ऑप्टिकल फाइबर (सीसीएफ) बाहरी हाइड्रोजन अणुओं से ऑप्टिकल फाइबर की घुसपैठ को प्रभावी ढंग से काट सकता है। यह बताया गया है कि कमरे के तापमान पर हाइड्रोजन वातावरण में नुकसान को बढ़ाए बिना इसे 20 साल तक बनाए रखा जा सकता है। बेशक, इसकी थकान गुणांक (थकान पैरामीटर) नमी की घुसपैठ को रोकने और यांत्रिक शक्ति की थकान प्रक्रिया में देरी करने में 200 से अधिक तक पहुंच सकती है। इसलिए, एचसीएफ का उपयोग उन प्रणालियों में किया जाता है जिन्हें कठोर वातावरण में उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, जैसे पनडुब्बी ऑप्टिकल केबल।
कार्बन लेपित फाइबर
एक क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर की सतह पर कार्बन फिल्म के साथ लेपित एक ऑप्टिकल फाइबर को कार्बन कोटेड फाइबर (CCF: कार्बन कोटेड फाइबर) कहा जाता है। तंत्र ऑप्टिकल फाइबर की यांत्रिक थकान हानि में सुधार और हाइड्रोजन अणुओं के नुकसान को बढ़ाने के लिए बाहरी दुनिया से ऑप्टिकल फाइबर की सतह को अलग करने के लिए घने कार्बन फिल्म का उपयोग करना है। CCF एक प्रकार का हर्मेटिक कोटेड ऑप्टिकल फाइबर (HCF) है।
धातु लेपित ऑप्टिकल फाइबर
मेटल कोटेड फाइबर (मेटल कोटेड फाइबर) ऑप्टिकल फाइबर की सतह पर धातु की परत जैसे Ni, Cu, Al, आदि के साथ लेपित एक ऑप्टिकल फाइबर है। गर्मी प्रतिरोध में सुधार और ऊर्जा और वेल्डिंग के लिए उपलब्ध होने के उद्देश्य से धातु परत के बाहर प्लास्टिक कोटिंग्स भी हैं। यह खराब पर्यावरण विरोधी ऑप्टिकल फाइबर में से एक है, और इसे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के एक घटक के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। ड्राइंग प्रक्रिया के दौरान पिघली हुई धातु को कोटिंग करके शुरुआती उत्पाद बनाए गए थे। क्योंकि इस पद्धति में कांच और धातु के बीच विस्तार गुणांक में बहुत अधिक अंतर है, यह छोटे झुकने वाले नुकसान को बढ़ाएगा, और व्यावहारिक दर अधिक नहीं है। हाल ही में, ग्लास ऑप्टिकल फाइबर की सतह पर कम-नुकसान वाली गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक कोटिंग विधि की सफलता के कारण, प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ है।
दुर्लभ पृथ्वी डोप्ड फाइबर
फाइबर कोर में, फाइबर दुर्लभ पृथ्वी तत्वों जैसे एर, एनडी, और पीआर के साथ डोप किया जाता है। 1985 में, यूनाइटेड किंगडम में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय के पायने ने पहली बार यह पता लगाया कि रेयर अर्थ DoPed फाइबर (दुर्लभ पृथ्वी DoPed फाइबर) में लेजर दोलन और प्रकाश प्रवर्धन की घटना थी। इसलिए, तब से, चारा जैसे प्रकाश प्रवर्धन के घूंघट का अनावरण किया गया है। 1.55pm EDFA जो अब व्यावहारिक है, वह है बैट-डॉप्ड सिंगल-मोड फाइबर का उपयोग करना और 1.55pm ऑप्टिकल सिग्नल एम्प्लीफिकेशन प्राप्त करने के लिए उत्तेजना के लिए 1.47pm लेजर का उपयोग करना। इसके अलावा, एरर-डॉप्ड फ्लोराइड फाइबर एम्पलीफायरों (पीडीएफए) का विकास किया जा रहा है।
रमन फाइबर
रमन प्रभाव का अर्थ है कि जब आवृत्ति f के एकवर्णी प्रकाश को किसी पदार्थ में प्रक्षेपित किया जाता है, तो आवृत्ति f के अलावा f±fR और f±2fR आवृत्ति का बिखरा हुआ प्रकाश बिखरी हुई रोशनी में दिखाई देगा। इस घटना को रमन प्रभाव कहते हैं। . क्योंकि यह पदार्थ की आणविक गति और जाली गति के बीच ऊर्जा विनिमय द्वारा निर्मित होता है। जब कोई पदार्थ ऊर्जा को अवशोषित करता है, तो प्रकाश के कंपनों की संख्या कम हो जाती है, और बिखरी हुई रोशनी को स्टोक्स रेखा कहा जाता है। इसके विपरीत, बिखरा हुआ प्रकाश जो पदार्थ से ऊर्जा प्राप्त करता है और कंपनों की संख्या को बढ़ाता है, स्टोक्स-विरोधी रेखा कहलाता है। इसलिए, कंपन संख्या का विचलन FR ऊर्जा स्तर को दर्शाता है और पदार्थ में निहित मूल्य दिखा सकता है। इस अरेखीय माध्यम का उपयोग करके बनाए गए फाइबर को रमन फाइबर (RF: Raman Fiber) कहा जाता है। लंबी दूरी के प्रसार के लिए छोटे फाइबर कोर में प्रकाश को सीमित करने के लिए, प्रकाश और पदार्थ के बीच परस्पर क्रिया प्रभाव दिखाई देगा, जो सिग्नल तरंग को विकृत कर सकता है और लंबी दूरी के संचरण का एहसास कर सकता है। जब इनपुट लाइट को बढ़ाया जाता है, तो सुसंगत प्रेरित बिखरी हुई रोशनी प्राप्त की जाएगी। रमन फाइबर लेजर का उपयोग रमन बिखरे हुए प्रकाश को महसूस करने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग स्पेक्ट्रोस्कोपिक माप और फाइबर फैलाव परीक्षण के लिए शक्ति स्रोतों के रूप में किया जा सकता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल फाइबर के लंबी दूरी के संचार में प्रेरित रमन स्कैटरिंग, ऑप्टिकल एम्पलीफायर के रूप में अध्ययन के अधीन है।
सनकी फाइबर
मानक ऑप्टिकल फाइबर का कोर क्लैडिंग के केंद्र में सेट किया गया है, और कोर और क्लैडिंग का क्रॉस-सेक्शनल आकार केंद्रित है। हालांकि, अलग-अलग उपयोगों के कारण, ऐसे मामले भी हैं जहां कोर स्थिति, कोर आकार और क्लैडिंग आकार अलग-अलग राज्यों में बने होते हैं या विशेष आकार की संरचना बनाने के लिए क्लैडिंग को छिद्रित किया जाता है। मानक ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में, इन ऑप्टिकल फाइबर को विशेष आकार के ऑप्टिकल फाइबर कहा जाता है। एक्सेंट्रिक कोर फाइबर (एक्सेंट्रिक कोर फाइबर), यह एक तरह का विशेष आकार का फाइबर होता है। कोर ऑफ-सेंटर सेट किया गया है और क्लैडिंग की बाहरी रेखा की विलक्षण स्थिति के करीब है। चूंकि कोर सतह के करीब है, इसलिए प्रकाश क्षेत्र का हिस्सा क्लैडिंग पर फैल जाएगा (इसे इवांसेंट वेव कहा जाता है)। इस घटना का उपयोग करके, संलग्न पदार्थों की उपस्थिति या अनुपस्थिति और अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन का पता लगाया जा सकता है। एक्सेंट्रिक फाइबर (ईसीएफ) का उपयोग मुख्य रूप से पदार्थों का पता लगाने के लिए ऑप्टिकल फाइबर सेंसर के रूप में किया जाता है। ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर (ओटीडीआर) परीक्षण विधि के साथ संयुक्त, इसे वितरण सेंसर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
चमकदार फाइबर
फ्लोरोसेंट सामग्री से बने ऑप्टिकल फाइबर का प्रयोग करें। यह प्रकाश तरंगों जैसे विकिरण, पराबैंगनी किरणों, आदि द्वारा विकिरणित होने पर उत्पन्न प्रतिदीप्ति का एक हिस्सा है, जिसे ऑप्टिकल फाइबर को बंद करके ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है। Luminescent फाइबर (Luminescent Fiber) का उपयोग विकिरण और पराबैंगनी किरणों का पता लगाने के साथ-साथ तरंग दैर्ध्य रूपांतरण, या तापमान संवेदक, रासायनिक सेंसर के रूप में किया जा सकता है। विकिरण का पता लगाने में इसे सिंटिलेशन फाइबर भी कहा जाता है। फ्लोरोसेंट सामग्री और डोपिंग के दृष्टिकोण से, प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर विकसित किए जा रहे हैं।
मल्टी-कोर फाइबर
एक सामान्य ऑप्टिकल फाइबर एक कोर क्षेत्र और उसके चारों ओर एक आवरण क्षेत्र से बना होता है। हालांकि, मल्टी कोर फाइबर में एक सामान्य क्लैडिंग क्षेत्र में कई कोर होते हैं। कोर के एक दूसरे से निकटता के कारण, दो कार्य हैं। एक यह है कि कोर रिक्ति बड़ी है, अर्थात कोई ऑप्टिकल युग्मन संरचना नहीं है। इस तरह के ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन लाइन के प्रति यूनिट क्षेत्र में एकीकरण घनत्व बढ़ा सकते हैं। ऑप्टिकल संचार में, कई कोर वाले रिबन केबल बनाए जा सकते हैं, जबकि गैर-संचार क्षेत्रों में, ऑप्टिकल फाइबर छवि बंडलों के रूप में, हजारों कोर बनाए जाते हैं। दूसरा कोर के बीच की दूरी को करीब बनाना है, जिससे प्रकाश तरंग युग्मन उत्पन्न हो सकता है। इस सिद्धांत का उपयोग करते हुए, एक दोहरे कोर सेंसर या ऑप्टिकल सर्किट डिवाइस विकसित किया जा रहा है।
खोखले रेशा
एक बेलनाकार स्थान बनाने के लिए ऑप्टिकल फाइबर को एक खोखले कोर में बनाया जाता है। प्रकाश संचरण के लिए उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल फाइबर को खोखला फाइबर (खोखला फाइबर) कहा जाता है। खोखले ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग मुख्य रूप से ऊर्जा संचरण के लिए किया जाता है, और इसका उपयोग एक्स-रे, पराबैंगनी और दूर अवरक्त प्रकाश ऊर्जा संचरण के लिए किया जा सकता है। दो प्रकार के खोखले फाइबर संरचनाएं हैं: एक गिलास को बेलनाकार आकार में बनाना है, और कोर और क्लैडिंग सिद्धांत चरण प्रकार के समान हैं। फैलाने के लिए हवा और कांच के बीच प्रकाश के पूर्ण परावर्तन का उपयोग करें। चूंकि अधिकांश प्रकाश बिना हानि के हवा में प्रसारित किया जा सकता है, इसलिए इसमें एक निश्चित दूरी फैलाने का कार्य होता है। दूसरा है, सिलेंडर की आंतरिक सतह का परावर्तन 1 के करीब करना, ताकि परावर्तन हानि को कम किया जा सके। परावर्तन में सुधार करने के लिए, काम कर रहे तरंग दैर्ध्य रेंज में नुकसान को कम करने के लिए दीपक में एक ढांकता हुआ सेट किया जाता है। उदाहरण के लिए, तरंगदैर्घ्य 10.6pm का नुकसान कई dB/m तक पहुंच सकता है।
पॉलीमर
सामग्री के अनुसार, अकार्बनिक ऑप्टिकल फाइबर और बहुलक ऑप्टिकल फाइबर हैं। पूर्व का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है। अकार्बनिक ऑप्टिकल फाइबर सामग्री को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: एकल-घटक और बहु-घटक। एकल घटक क्वार्ट्ज है, और मुख्य कच्चे माल सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड, फास्फोरस ऑक्सीक्लोराइड और बोरॉन ट्राइब्रोमाइड हैं। इसकी शुद्धता के लिए आवश्यक है कि तांबा, लोहा, कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज, क्रोमियम और वैनेडियम जैसे संक्रमण धातु आयनों की अशुद्धता सामग्री 10ppb से कम हो। इसके अलावा, OH-आयन की आवश्यकता 10ppb से कम है। क्वार्ट्ज फाइबर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। कई बहु-घटक कच्चे माल हैं, मुख्य रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड, बोरॉन ट्रायऑक्साइड, सोडियम नाइट्रेट, थैलियम ऑक्साइड और इसी तरह। यह सामग्री अभी तक लोकप्रिय नहीं है। बहुलक ऑप्टिकल फाइबर पारदर्शी बहुलक से बना एक ऑप्टिकल फाइबर है, जो एक फाइबर कोर सामग्री और एक म्यान सामग्री से बना है। मुख्य सामग्री उच्च शुद्धता और उच्च-संचारण पॉलीमेथाइल मेथैक्रिलेट या पॉलीस्टाइनिन से बना एक फाइबर है, और बाहरी परत एक फ्लोरीन युक्त बहुलक या कार्बनिक सिलिकॉन बहुलक है।
बहुलक ऑप्टिकल फाइबर का ऑप्टिकल नुकसान अपेक्षाकृत अधिक है। 1982 में, जापान टेलीग्राफ एंड टेलीग्राफ कंपनी ने मुख्य सामग्री के रूप में ड्यूटेरेटेड मिथाइल मेथैक्रिलेट पॉलीमर फिलामेंट का उपयोग किया, और ऑप्टिकल हानि दर को घटाकर 20dB / किमी कर दिया गया। हालांकि, बहुलक ऑप्टिकल फाइबर की विशेषता यह है कि यह बड़े आकार, बड़े संख्यात्मक एपर्चर ऑप्टिकल फाइबर, प्रकाश स्रोत की उच्च युग्मन दक्षता, अच्छा लचीलापन, हल्का झुकने प्रकाश मार्गदर्शन क्षमता, आसान व्यवस्था और बंधन, उपयोग में आसान को प्रभावित नहीं करता है। , और कम लागत। हालांकि, ऑप्टिकल नुकसान बड़ा है, और इसका उपयोग केवल कम दूरी में ही किया जा सकता है। ऑप्टिकल फाइबर 10~100dB/km के ऑप्टिकल नुकसान के साथ सैकड़ों मीटर संचारित कर सकता है
ध्रुवीकरण बनाए रखने फाइबर
ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर: ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश को प्रसारित करते हैं, जिसका व्यापक रूप से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों जैसे एयरोस्पेस, विमानन, नेविगेशन, औद्योगिक निर्माण प्रौद्योगिकी और संचार में उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल सुसंगत पहचान के आधार पर इंटरफेरोमेट्रिक फाइबर सेंसर में, ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर का उपयोग यह सुनिश्चित कर सकता है कि रैखिक ध्रुवीकरण दिशा अपरिवर्तित बनी रहे, सुसंगत सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार, और भौतिक मात्रा के उच्च-सटीक माप को प्राप्त करें। एक विशेष प्रकार के ऑप्टिकल फाइबर के रूप में, फाइबर को बनाए रखने वाले ध्रुवीकरण का उपयोग मुख्य रूप से फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप, फाइबर ऑप्टिक हाइड्रोफोन और फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली जैसे डीडब्ल्यूडीएम और ईडीएफए जैसे सेंसर में किया जाता है। क्योंकि फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप और फाइबर ऑप्टिक हाइड्रोफोन का उपयोग सैन्य जड़त्वीय नेविगेशन और सोनार में किया जा सकता है, वे उच्च तकनीक वाले उत्पाद हैं, और ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला फाइबर इसका मुख्य घटक है, इसलिए ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर को चीन के खिलाफ प्रतिबंधों की सूची में शामिल किया गया है। पश्चिमी विकसित देशों द्वारा। ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर की ड्राइंग प्रक्रिया में, फाइबर के अंदर उत्पन्न संरचनात्मक दोषों के कारण, ध्रुवीकरण-बनाए रखने का प्रदर्शन कम हो जाएगा। यही है, जब रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश फाइबर की एक विशेषता अक्ष के साथ प्रेषित होता है, तो ऑप्टिकल सिग्नल का हिस्सा दूसरे में जोड़ा जाएगा विशेषता अक्ष अंततः आउटपुट ध्रुवीकृत प्रकाश सिग्नल के ध्रुवीकरण विलुप्त होने के अनुपात में कमी का परिणाम है। यह दोष फाइबर में द्विअर्थी प्रभाव को प्रभावित करता है। एक ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर में, द्विअर्थी प्रभाव जितना मजबूत होता है और तरंग दैर्ध्य जितना कम होता है, संचरित प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति को बनाए रखने के लिए बेहतर होता है।
फाइबर को बनाए रखने वाले ध्रुवीकरण के अनुप्रयोग और भविष्य के विकास की दिशा
अगले कुछ वर्षों में ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले ऑप्टिकल फाइबर की बाजार में अधिक मांग होगी। दुनिया में नई प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास और नए उत्पादों के निरंतर विकास के साथ, ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले ऑप्टिकल फाइबर निम्नलिखित दिशाओं में विकसित होंगे:
(1) एक नए प्रकार के उच्च-प्रदर्शन ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर के निर्माण के लिए फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर की नई तकनीक का उपयोग करें;
(2) एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तापमान-अनुकूली ध्रुवीकरण-ऑप्टिकल फाइबर बनाए रखना विकसित करना;
(3) ऑप्टिकल एम्पलीफायरों और अन्य उपकरण अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी-डॉप्ड ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर विकसित करना;
(4) इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में फाइबर ऑप्टिक हस्तक्षेप प्रौद्योगिकी के विकास को बढ़ावा देने के लिए फ्लोराइड ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर का विकास करना;
(5) कम-क्षीणन ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर: एकल-मोड फाइबर प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, हानि, सामग्री फैलाव और वेवगाइड फैलाव अब फाइबर संचार को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक नहीं हैं, और ध्रुवीकरण मोड फैलाव (पीएमडी) एकल- मोड फाइबर धीरे-धीरे एक सीमा बन गया है ऑप्टिकल फाइबर संचार गुणवत्ता की सबसे गंभीर अड़चन विशेष रूप से 10 Gbit / s और उससे अधिक की उच्च गति वाले ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणालियों में प्रमुख है।
(6) ध्रुवीकृत प्रकाश उपकरणों के निर्माण के लिए केर प्रभाव और फैराडे रोटेशन प्रभाव का उपयोग करें।
इसके अलावा, विभिन्न फाइबर प्रमुखों के अनुसार, सी-लेंस हैं। जी-लेंस। हरा लेंस
सामान्य ऑप्टिकल फाइबर विनिर्देशों को तह करना
सिंगल मोड: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
बहुपद्वति: 50/125μm, यूरोपीय मानक
62.5/125μm, अमेरिकी मानक
औद्योगिक, चिकित्सा और कम गति वाले नेटवर्क: 100/140μm, 200/230μm
प्लास्टिक: 98/1000μm, ऑटोमोबाइल नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है