فائبر آپٹک کیبلز آج ڈیٹا کی ترسیل کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔ آئی ٹی کے کچھ شعبوں میں، انہوں نے دھاتی کنڈکٹرز پر مبنی روایتی مواصلاتی لائنوں کو مکمل طور پر تبدیل کر دیا ہے۔ آپٹیکل لائنیں خاص طور پر مؤثر ہیں جہاں طویل فاصلے پر ڈیٹا کی بڑی مقدار کو منتقل کیا جانا چاہئے.
مواد
فائبر آپٹکس کی جسمانی بنیاد
آپٹیکل فائبر آپریشن کے جسمانی اصول کل عکاسی کے اصول پر مبنی ہیں۔ اگر ہم مختلف اضطراری اشاریوں کے ساتھ دو میڈیا لیں n1 اور ن2، اور این2<n1 (مثال کے طور پر، ہوا اور شیشہ یا شیشہ اور شفاف پلاسٹک) اور روشنی کی شہتیر کو ایک زاویہ α پر انٹرفیس پر جانے دیں، پھر دو واقعات رونما ہوں گے۔
ایک شہتیر (اعداد و شمار میں سرخ رنگ میں اشارہ کیا گیا ہے)، جو اوپر بائیں طرف سے شروع کیا گیا ہے (تیر کے ساتھ)، جزوی طور پر ریفریکٹ ہو جائے گا اور ایک اضطراری انڈیکس کے ساتھ ایک میڈیم سے گزرے گا۔2 زاویہ α1<α - بیم کا یہ حصہ ڈیشڈ لائن سے ظاہر ہوتا ہے۔شہتیر کا دوسرا حصہ انٹرفیس سے اسی زاویے سے منعکس ہوگا۔ اگر شہتیر کو کم زاویہ β (شکل میں سبز شہتیر) پر فائر کیا جاتا ہے تو پھر وہی ہوگا - جزوی انعکاس اور جزوی اضطراب β پر1.
اگر واقعات کا زاویہ α مزید کم کر دیا جاتا ہے (اعداد و شمار میں نیلی شہتیر)، تو بیم کا ریفریکٹڈ حصہ میڈیا انٹرفیس (نیلی ڈیشڈ لائن) کے تقریباً متوازی "سلائیڈ" ہو سکتا ہے۔ واقعات کے زاویہ میں مزید کمی (ایک زاویہ β پر سبز شہتیر کا واقعہ) کوالٹیٹیو جمپ کا سبب بنے گا - ریفریکٹڈ حصہ غائب ہوگا۔ بیم مکمل طور پر دونوں میڈیا کے درمیان انٹرفیس سے منعکس ہوگا۔ یہ زاویہ کل انعکاس کا زاویہ کہلاتا ہے، اور رجحان بذات خود کل انعکاس کہلاتا ہے۔ واقعات کے زاویہ میں مزید کمی کے ساتھ بھی یہی دیکھا جائے گا۔
آپٹیکل فائبر ڈیوائس
آپٹیکل فائبر اسی اصول پر بنایا گیا ہے۔ یہ مختلف نظری کثافت کے ساتھ دو سماکشی تہوں پر مشتمل ہے۔
اگر روشنی کی شہتیر روشنی کے انعکاس کے زاویہ سے زیادہ زاویہ پر فائبر کے کھلے سرے میں داخل ہوتا ہے، تو یہ مختلف اضطراری اشاریوں کے ساتھ دو ذرائع ابلاغ کی رابطہ باؤنڈری سے مکمل طور پر منعکس ہو جائے گا، ہر "چھلانگ" پر کم توجہ کے ساتھ۔
آپٹیکل فائبر کا بیرونی حصہ پلاسٹک سے بنا ہے۔ اندرونی حصے کو شفاف پلاسٹک سے بھی بنایا جا سکتا ہے، پھر اسے کافی بڑے زاویوں پر موڑا جا سکتا ہے (یہاں تک کہ ایک انگوٹھی میں بھی گھمایا جا سکتا ہے، اور روشنی جو اندر جاتی ہے وہ اب بھی ایک سرے سے دوسرے سرے تک دھیان کے ساتھ گزرتی ہے جو کہ نظری خصوصیات پر منحصر ہوتی ہے۔ پلاسٹک اور لائٹ گائیڈ کی لمبائی)۔ ریڑھ کی ہڈی کی کیبلز کے لیے جہاں لچک اتنی اہم نہیں ہوتی، اندرونی کور عام طور پر شیشے سے بنا ہوتا ہے۔یہ کشندگی کو کم کرتا ہے، فائبر کی لاگت کو کم کرتا ہے، لیکن یہ جھکنے کے لیے حساس ہو جاتا ہے۔
آپٹیکل لائن کے تھرو پٹ کو بڑھانے کے لیے، فائبر کو دو موڈ یا ملٹی موڈ ورژن میں تیار کیا جاتا ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، کور کراس سیکشن کو بڑھا کر 50 مائیکرون یا 62.5 مائیکرون (بمقابلہ 10 مائیکرون سنگل موڈ کے لیے) کیا جاتا ہے۔ ایسے آپٹیکل فائبر کے ذریعے بیک وقت دو یا دو سے زیادہ سگنلز منتقل کیے جا سکتے ہیں۔
آپٹیکل ٹرانسمیشن لائن کی اس تعمیر کے کچھ نقصانات ہیں۔ ان میں سے ایک ہر سگنل کے مختلف راستے کی وجہ سے روشنی کی بازی ہے۔ انہوں نے گراڈینٹ کے ساتھ کور بنا کر (درمیانی سے کناروں تک بدلتے ہوئے) ریفریکٹیو انڈیکس کے ذریعے اس سے نمٹنا سیکھا۔ جس کی وجہ سے مختلف شہتیروں کے راستوں کو درست کیا جاتا ہے۔
ملٹی موڈ فائبر والی کیبلز بنیادی طور پر مقامی نیٹ ورکس کے لیے استعمال ہوتی ہیں (ایک ہی عمارت کے اندر، ایک انٹرپرائز وغیرہ)، اور سنگل موڈ ریشوں کے ساتھ - ٹرنک لائنوں کے لیے۔
فائبر لائن ڈیوائس
ایف او سی ایل ایل ای ڈی یا لیزر کے ذریعہ تیار کردہ روشنی سگنل منتقل کرتا ہے۔ ٹرانسمیٹر میں ایک برقی سگنل پیدا ہوتا ہے۔ اختتامی آلے کو برقی تحریکوں کی شکل میں سگنل کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، اصل ڈیٹا کو دو بار تبدیل کرنا ضروری ہوگا۔ فائبر آپٹک لائن کا ایک آسان خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔
ٹرانسمیٹر سے سگنل ہلکی دالوں میں تبدیل ہوتا ہے اور آپٹیکل لائن پر منتقل ہوتا ہے۔ ٹرانسمیٹنگ سائیڈ پر ایمیٹرز کی طاقت محدود ہے، اس لیے کچھ وقفوں پر لمبی لائنوں پر ایسے آلات نصب کیے جاتے ہیں جو کشیدگی کی تلافی کرتے ہیں - آپٹیکل ایمپلیفائر، ری جنریٹرز یا ریپیٹر۔وصول کرنے والی طرف ایک اور کنورٹر ہے جو آپٹیکل سگنل کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔
آپٹیکل کیبل ڈیزائن
فائبر آپٹک لائن کو منظم کرنے کے لیے، انفرادی ریشوں کو آپٹیکل کیبل کے حصے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کا ڈیزائن ٹرانسمیشن لائن کے مقصد اور بچھانے کے طریقہ کار پر منحصر ہے، لیکن عام طور پر اس میں انفرادی حفاظتی کوٹنگ کے ساتھ کئی ریشے ہوتے ہیں (خرچوں اور مکینیکل نقصان سے)۔ اس طرح کی حفاظت عام طور پر دو تہوں میں کی جاتی ہے - سب سے پہلے، ایک کمپاؤنڈ شیل، اور سب سے اوپر - پلاسٹک یا وارنش کی ایک اضافی کوٹنگ. ریشوں کو ایک عام میان (جیسے روایتی برقی کیبلز) میں بند کیا جاتا ہے، جو کیبل کے دائرہ کار کا تعین کرتا ہے اور اس کا انتخاب ان بیرونی اثرات کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا جاتا ہے جن کا آپریشن کے دوران لائن کو نشانہ بنایا جائے گا۔
کیبل ٹرے میں بچھاتے وقت، چوہوں سے لائنوں کی حفاظت کا مسئلہ ہوتا ہے۔ اس صورت میں، ایک ایسی کیبل کا انتخاب کرنا ضروری ہے جس کی بیرونی میان کو اسٹیل ٹیپ یا تار کی بکتر سے مضبوط کیا گیا ہو۔ شیشے کے ریشوں کو نقصان سے تحفظ کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے۔
اگر کیبل ایک پائپ میں بچھائی جاتی ہے تو، ایک مضبوط میان کی ضرورت نہیں ہے. دھاتی ٹیوب قابل اعتماد طور پر چوہوں اور چوہوں کے دانتوں سے حفاظت کرتی ہے۔ بیرونی خول کو ہلکا پھلکا بنایا جا سکتا ہے۔ اس سے پائپ کے اندر کیبل کو سخت کرنا آسان ہو جاتا ہے۔
اگر زمین میں لائن بچھائی جائے تو تحفظ سنکنرن سے محفوظ تار آرمر یا فائبر گلاس کی سلاخوں کی صورت میں انجام دیا جاتا ہے۔ یہ نہ صرف کمپریشن بلکہ کھینچنے کے لیے بھی اعلیٰ مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
اگر کیبل کو سمندری علاقوں، دریاؤں اور دیگر پانی کی رکاوٹوں کے پار، دلدلی مٹی وغیرہ پر بچھایا جانا ہے، تو ایلومینیم پولیمر ٹیپ سے اضافی تحفظ کا اطلاق ہوتا ہے۔ اس طرح پانی کو اندر جانے سے روکا جاتا ہے۔
نیز، ایک عام میان کے اندر بہت سی کیبلز پر مشتمل ہے:
- مضبوط بنانے والی سلاخیں جو بیرونی مکینیکل اثرات کے تحت اور لائن کے تھرمل لمبا ہونے کے دوران ساخت کو زیادہ طاقت فراہم کرتی ہیں۔
- فلرز - پلاسٹک کے دھاگے جو ریشوں اور دیگر عناصر کے درمیان خالی جگہوں کو بھرتے ہیں۔
- بجلی کی سلاخیں (ان کا مقصد تناؤ کا بوجھ بڑھانا ہے)۔
بڑے اسپین میں، لائن ایک کیبل پر معطل ہوتی ہے، لیکن خود معاون کیبلز ہوتی ہیں۔ معاون دھاتی کیبل براہ راست شیل میں بنائی گئی ہے۔
فائبر آپٹک لائن کی ایک الگ قسم کے طور پر، آپٹیکل پیچ کی ہڈی کا ذکر کیا جانا چاہئے. اس کیبل میں ایک یا دو ریشے (سنگل موڈ یا ڈوئل موڈ) ایک عام میان میں بند ہیں۔ دونوں طرف، ہڈی کنکشن کے لئے کنیکٹر کے ساتھ لیس ہے. اس طرح کی کیبلز مختصر لمبائی کی ہوتی ہیں اور ان کا مقصد مختصر فاصلے پر آلات کو جوڑنے یا انٹرا کیبنٹ کمیونیکیشن بچھانے کے لیے ہوتا ہے۔
آپٹیکل کیبلز کے فوائد اور نقصانات
آپٹیکل کیبلز کے بلا شبہ فوائد، جو اس طرح کے مواصلاتی خطوط کی وسیع تقسیم کا تعین کرتے ہیں، میں شامل ہیں:
- زیادہ شور سے استثنیٰ - گھریلو اور صنعتی برقی مقناطیسی تابکاری سے روشنی کا سگنل متاثر نہیں ہوتا ہے، اور لائن خود خارج نہیں ہوتی ہے (اس سے منتقل شدہ معلومات تک غیر مجاز رسائی مشکل ہوتی ہے اور برقی مقناطیسی مطابقت کے مسائل پیدا نہیں ہوتے ہیں)؛
- وصول کرنے اور منتقل کرنے والی طرف کے درمیان مکمل galvanic تنہائی؛
- کم کشندگی کی سطح - وائرڈ لائنوں سے بہت کم؛
- طویل سروس کی زندگی؛
- بڑے تھرو پٹ.
جدید حقائق میں، یہ بھی اہمیت رکھتا ہے کہ کیبل دھاتی چوروں کو اپنی طرف متوجہ نہیں کرتا.
آپٹکس خامیوں کے بغیر نہیں ہے۔ سب سے پہلے، یہ تنصیب اور کنکشن کی پیچیدگی ہے، جس کے لیے خصوصی آلات، اوزار اور مواد کی ضرورت ہوتی ہے، اور لائنوں کی تنصیب اور دیکھ بھال میں شامل اہلکاروں کی اہلیت پر بھی بڑھتی ہوئی ضروریات عائد ہوتی ہیں۔ FOCL میں زیادہ تر خرابیاں تنصیب کی غلطیوں سے وابستہ ہیں، جو فوری طور پر خود کو ظاہر نہیں کر سکتی ہیں۔ ابتدائی طور پر، لائن کی قیمت خود بھی زیادہ تھی، لیکن ٹیکنالوجی کی ترقی نے اس نقصان کو مسابقتی سطحوں تک پہنچانا ممکن بنا دیا ہے۔
آپٹیکل مواصلاتی لائنوں نے مواصلاتی مواد کی مارکیٹ میں ایک سنجیدہ شعبے پر قبضہ کر لیا ہے۔ مستقبل قریب میں، انہیں کوئی سنجیدہ متبادل نظر نہیں آتا جب تک کہ کوئی تکنیکی پیش رفت نہ ہو۔
ملتے جلتے مضامین:
