ऑप्टिकल फाइबर के घटक क्या हैं
ऑप्टिकल फाइबर के घटक क्या हैं? एक विशिष्ट ऑप्टिकल फाइबर में तीन मुख्य घटक शामिल होते हैं: कोर, जो प्रकाश को वहन करता है; क्लैडिंग, जो कम अपवर्तक सूचकांक के साथ कोर को घेरता है और इसमें प्रकाश होता है; और कोटिंग, जो भीतर नाजुक फाइबर की रक्षा करती है।
कोर
कोर , जो प्रकाश को वहन करती है, ऑप्टिकल फाइबर का सबसे छोटा हिस्सा है। ऑप्टिकल फाइबर कोर आमतौर पर ग्लास से बना होता है, हालांकि कुछ प्लास्टिक से बने होते हैं। कोर में उपयोग किया जाने वाला ग्लास अत्यंत शुद्ध सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) है, एक सामग्री जो इतनी स्पष्ट है कि आप इसे 5 मील तक देख सकते हैं जैसे कि आप एक घरेलू खिड़की के माध्यम से देख रहे थे।
विनिर्माण प्रक्रिया में, जर्मन, फॉस्फोरस पेंटोक्साइड या एल्यूमिना जैसे डोपेंट का उपयोग नियंत्रित स्थितियों के तहत अपवर्तक सूचकांक को बढ़ाने के लिए किया जाता है।
ऑप्टिकल फाइबर कोर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग व्यास में निर्मित होते हैं। आमतौर पर ग्लास कोर की सीमा 3.7um से लेकर 200um तक होती है। दूरसंचार में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मुख्य आकार 9um, 50um और 62.5um हैं। प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर कोर कांच की तुलना में बहुत बड़ा हो सकता है। एक लोकप्रिय प्लास्टिक कोर का आकार 980um है।
आवरण
क्लैडिंग कोर के आसपास है और ऑप्टिकल फाइबर का काम करने के लिए कम अपवर्तक सूचकांक प्रदान करता है। जब ग्लास क्लैडिंग का उपयोग किया जाता है, तो क्लैडिंग और कोर को एक ही सिलिकॉन डाइऑक्साइड-आधारित सामग्री से स्थायी रूप से उपयोग किए जाने वाले राज्य में एक साथ निर्मित किया जाता है। निर्माण प्रक्रिया में लगभग 1% के बीच अपवर्तनांक में अंतर बनाए रखने के लिए कोर और क्लैडिंग में अलग-अलग मात्रा में डोपेंट जुड़ते हैं।
एक विशिष्ट कोर में 1300nm पर 1.49 का अपवर्तनांक हो सकता है जबकि क्लैडिंग में 1.47 का अपवर्तनांक हो सकता है। हालांकि, ये संख्या तरंग दैर्ध्य पर निर्भर हैं। एक ही फाइबर के मूल में एक अलग तरंग दैर्ध्य पर एक अलग अपवर्तक सूचकांक होगा।
कोर की तरह, क्लैडिंग मानक व्यास में निर्मित होता है। दो सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले व्यास 125um और 140um हैं। 125um क्लैडिंग आमतौर पर 9um, 50um, 62.5um और 85um के मुख्य आकारों का समर्थन करता है। 140um क्लैडिंग में आमतौर पर 100um कोर होता है।
परत
कोटिंग ऑप्टिकल फाइबर की ट्यूर सुरक्षात्मक परत है। कोटिंग झटके, निक्स, स्क्रैप और यहां तक कि नमी को अवशोषित करती है जो क्लैडिंग को नुकसान पहुंचा सकती है। कोटिंग के बिना, ऑप्टिकल फाइबर बहुत नाजुक है। क्लैडिंग में एक एकल सूक्ष्म निकल ऑप्टिकल फाइबर को तोड़ने का कारण बन सकता है जब यह मुड़ा हुआ हो। कोटिंग सभी ग्लास फाइबर के लिए आवश्यक है, और वे इसके बिना नहीं बेचे जाते हैं।
कोटिंग पूरी तरह से सुरक्षात्मक है। यह किसी भी तरह से ऑप्टिकल फाइबर की प्रकाश-वहन क्षमता में योगदान नहीं करता है। कोटिंग का बाहरी व्यास आमतौर पर 250um या 500um है। आम तौर पर कोटिंग रंगहीन होती है। कुछ अनुप्रयोगों में, हालांकि, कोटिंग रंगीन होती है, ताकि ऑप्टिकल फाइबर के एक समूह में व्यक्तिगत ऑप्टिकल फाइबर की पहचान की जा सके।
एक ऑप्टिकल फाइबर पर पाया जाने वाला कोटिंग एक विशिष्ट प्रकार के प्रदर्शन या पर्यावरण के लिए चुना जाता है। कोटिंग के सबसे आम प्रकारों में से एक बार एक्रिलाट होता है। यह लेप आमतौर पर दो परतों में लगाया जाता है। प्राथमिक कोटिंग सीधे क्लेडिंग पर लागू होती है। यह कोटिंग नरम होती है और ऑप्टिकल फाइबर के लिए एक कुशन प्रदान करती है जब यह मुड़ा हुआ होता है। माध्यमिक कोटिंग प्राथमिक कोटिंग की तुलना में कठिन है और एक कठिन बाहरी सतह प्रदान करता है। एक्रिलाट, हालांकि, तापमान प्रदर्शन में सीमित है। एक विशिष्ट एक्रिलेट्स 125l C तक के तापमान पर प्रदर्शन कर सकता है।
सिलिकॉन, कार्बन और पॉलीमाइड ऐसे कोटिंग्स हैं जो ऑप्टिकल फाइबर पर पाए जा सकते हैं जो कि कठोर वातावरण में उपयोग किए जाते हैं जैसे कि एवियोनिक्स, एयरोस्पेस और अंतरिक्ष से जुड़े। उनका उपयोग खनन, या तेल और गैस ड्रिलिंग के लिए डिज़ाइन किए गए ऑप्टिकल फाइबर पर भी किया जा सकता है।
मानक
हालांकि कोर और क्लैडिंग आकारों के कई संयोजन संभव हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए मानक आवश्यक हैं कि कनेक्टर और उपकरण ठीक से मिलान किए जा सकते हैं। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब फाइबर ऑप्टिक्स में उपयोग किए जाने वाले घटकों के रूप में छोटे से निपटने के लिए, जहां थोड़ी सी भी गलतफहमी पूरे सिस्टम को बेकार कर सकती है।
दो संगठन मानक मानकों को प्रकाशित करते हैं जो दूरसंचार उद्योग में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल फाइबर के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं; वे दूरसंचार उद्योग संघ (TIA) और अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (ITU) हैं। जबकि TIA और ITU ऑप्टिकल फाइबर पर कई मानकों को प्रकाशित करते हैं, जिन प्रमुख मानकों को आप ANSI / TIA-568-C.3, ITU-TG.653, ITU-TG.655 और ITU-T657 से परिचित होना चाहिए।
ANSI / TIA-568-C.3 मानक परिसर के ऑप्टिकल फाइबर केबल घटकों के लिए लागू है। ITU मानक सिंगल मोड फाइबर ऑप्टिक केबल पर लागू होते हैं। निम्नलिखित उनके विवरण हैं:
> ITU-TG.652: एकल मोड ऑप्टिकल फाइबर और केबल के लक्षण
> आईटीयू-टी जी 655: फैलाव के लक्षण एकल मोड ऑप्टिकल फाइबर और केबल को स्थानांतरित कर दिया
> आईटीयू-टी जी 657: एक गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित एकल मोड ऑप्टिकल फाइबर और केबल के लक्षण
इन मानकों में महत्वपूर्ण जानकारी होती है जो ऑप्टिकल फाइबर, फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क केबल और ऑप्टिकल कनेक्टर्स और स्पाइस जैसे घटकों के प्रदर्शन को परिभाषित करती है।
सामग्री
ऑप्टिकल फाइबर को आमतौर पर एक ग्लास कोर और ग्लास क्लैडिंग के साथ बनाया जाता है, लेकिन अन्य सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है यदि फाइबर के प्रदर्शन को फाइबर स्थापित करने की लागत, इसे कनेक्टर के साथ फिटिंग करना और यह सुनिश्चित करना है कि यह क्षति से ठीक से संरक्षित है। कई मामलों में, फाइबर को केवल थोड़ी दूरी पर चलना चाहिए, और उच्च गुणवत्ता वाले सभी ग्लास फाइबर के लाभ केवल पैसे बचाने से कम महत्वपूर्ण हो जाते हैं। ऐसी परिस्थितियां भी हैं जिनमें तंतुओं को कठोर परिस्थितियों के संपर्क में लाया जाता है, जैसे कंपन, अत्यधिक तापमान, बार-बार संभालना, या निरंतर गति। विभिन्न फाइबर वर्गीकरण विभिन्न परिस्थितियों, लागत कारकों और प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुरूप विकसित हुए हैं।
सामग्री द्वारा प्रमुख फाइबर वर्गीकरण हैं :
ग्लास फाइबर : इनमें ग्लास कोर और ग्लास क्लैडिंग है। उच्च डेटा दरों, लंबी दूरी की दूरी, या दोनों के संयोजन की आवश्यकता होने पर उनका उपयोग किया जाता है। ग्लास फाइबर विभिन्न प्रकारों में उपलब्ध सबसे नाजुक होते हैं, और परिणामस्वरूप उन्हें ऐसे वातावरण में स्थापित किया जाना चाहिए, जहां उन्हें बहुत अधिक दुर्व्यवहार का सामना नहीं करना पड़ेगा, या उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष केबलों या बाड़ों द्वारा संरक्षित किया जाना चाहिए कि वे हैं क्षतिग्रस्त नहीं।
ग्लास फाइबर आमतौर पर लंबी दूरी के डेटा और इंटरफ्यूजन और इंटरऑफिस नेटवर्किंग अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं।
प्लास्टिक क्लैड सिलिका (पीसीएस) : इन फाइबर में ग्लास कोर और प्लास्टिक क्लैडिंग होता है। कोर सभी ग्लास फाइबर से बड़ा है; आमतौर पर, 200µm 50 .m की क्लैडिंग मोटाई के साथ होता है। एक सिलिकॉन ग्लास फाइबर की तरह, एक पीसीएस ऑप्टिकल फाइबर के प्लास्टिक कोटिंग का उपयोग आमतौर पर थर्मो-प्लास्टिक बफर के साथ किया जाता है जो प्लास्टिक क्लैडिंग के चारों ओर होता है। एक विशिष्ट PCS फाइबर विनिर्देशन 200/300 specificationm होगा। प्लास्टिक क्लैडिंग ग्लास कोर के लिए एक सुरक्षात्मक परत के रूप में भी कार्य करता है, इसलिए सामान्य रूप से सभी ग्लास फाइबर पर पाए जाने वाले कोटिंग को पीसी फाइबर पर शामिल नहीं किया जाता है। पीसीएस फाइबर आमतौर पर औद्योगिक संवेदन अनुप्रयोगों और चिकित्सा / दंत अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।
हार्ड-क्लैड सिलिका (एचसीएस) : ये फाइबर पीसीएस फाइबर के समान होते हैं, लेकिन इनमें एक ग्लास कोर होता है, जो हार्ड पॉलिमर या अन्य सामग्री से बना होता है, आमतौर पर अन्य क्लैडिंग सामग्री की तुलना में अधिक मजबूत होता है। हार्ड-क्लैड सिलिका फाइबर आमतौर पर उन स्थानों पर उपयोग किया जाता है जहां बीहड़ता एक प्रमुख विचार है, जैसे कि विनिर्माण, कारखाना स्वचालन और अन्य क्षेत्र जहां सदमे और कंपन मानक ग्लास फाइबर अविश्वसनीय होंगे। एचसीएस ऑप्टिकल फाइबर आमतौर पर ग्लास ऑप्टिकल फाइबर से बहुत बड़े होते हैं। एक बहुत लोकप्रिय आकार 200/230 popularm है।
प्लास्टिक फाइबर : इन फाइबर में एक प्लास्टिक कोर और प्लास्टिक क्लैडिंग होती है। उन्हें उनकी कम लागत, असभ्यता और उपयोग में आसानी के लिए चुना जाता है, और उन्हें स्थापित किया जाता है जहां उच्च बैंडविड्थ और लंबी संचरण दूरी की आवश्यकता नहीं होती है। जबकि प्लास्टिक फाइबर लंबी दूरी, उच्च प्रदर्शन प्रसारण के लिए अनुपयुक्त हैं, फिर भी वे 100 मीटर से कम की दूरी पर उपयोगी डेटा दरों के साथ संकेत ले सकते हैं। एक बहुत लोकप्रिय आकार 980/1000 वर्ग मीटर है। प्लास्टिक फाइबर आमतौर पर 650nm रेंज में दृश्यमान तरंग दैर्ध्य के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्लास्टिक फाइबर के लिए कुछ विशिष्ट स्थानों में होम एंटरटेनमेंट सिस्टम, मोटर वाहन और विनिर्माण नियंत्रण प्रणाली शामिल हैं। उनका उपयोग कंप्यूटर और बाह्य उपकरणों के बीच और चिकित्सा उपकरणों के लिंक में भी किया जा सकता है।
बड़े कोर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के फायदे
ग्लास ऑप्टिकल फाइबर की उच्च बैंडविड्थ और लंबी दूरी की संचरण क्षमताओं के बारे में उत्साहित होना आसान है। यह स्पष्ट रूप से किसी भी अन्य माध्यम से बेहतर प्रदर्शन करता है। हालांकि, कई अनुप्रयोगों को महान दूरी पर उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता नहीं होती है। आपके घर में ऑप्टिकल फाइबर के लिए कई अनुप्रयोग हैं। आपके पास पहले से ही एक घरेलू मनोरंजन प्रणाली हो सकती है जो प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करती है, या आप एक कार का मालिक हो सकते हैं जो ऑडियो डिवाइस या डीवीडी परिवर्तक को जोड़ने के लिए प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है। इनमें से किसी भी एप्लिकेशन को महान दूरी पर उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता नहीं है। ये अनुप्रयोग बड़े कोर प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के लिए आदर्श होते हैं। प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर को आमतौर पर 650nm रेंज के आसपास एक दृश्यमान तरंग दैर्ध्य में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है। प्रकाश को देखने में सक्षम होने के नाते क्योंकि यह ऑप्टिकल फाइबर से बाहर निकलता है, एक महत्वपूर्ण लाभ है; कोई महंगा परीक्षण उपकरण की आवश्यकता नहीं है। अवरक्त रेंज में काम कर रहे एक ग्लास ऑप्टिकल फाइबर से निकलने वाले प्रकाश को मापने के लिए बिजली मीटर की आवश्यकता होती है। बिजली मीटर आपके घर मनोरंजन प्रणाली से अधिक खर्च कर सकते हैं।
प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के बड़े कोर का छोटे ग्लास फाइबर पर एक और फायदा है: यह किसी अन्य फाइबर या प्रकाश स्रोत या डिटेक्टर के साथ संरेखित करना आसान है। दो मानव बालों को संरेखित करने की कल्पना करें ताकि छोर स्पर्श करें और पूरी तरह से केंद्रित हों। अब एक ही चीज को दो अनचाहे स्पेगेटी नूडल्स के साथ करने की कल्पना करें।