ઓપ્ટિકલ ફાઇબરની મૂળભૂત રચના

ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના એકદમ ફાઈબરને સામાન્ય રીતે ત્રણ સ્તરોમાં વહેંચવામાં આવે છે: કોર, ક્લેડીંગ અને કોટિંગ.

ફાઇબર કોર અને ક્લેડીંગ વિવિધ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા કાચથી બનેલા છે, કેન્દ્ર ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ગ્લાસ કોર (જર્મેનિયમ-ડોપેડ સિલિકા) છે અને મધ્યમાં નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સિલિકા ગ્લાસ ક્લેડીંગ (શુદ્ધ સિલિકા) છે. પ્રકાશ ઘટનાના ચોક્કસ ખૂણા પર ફાઇબરમાં પ્રવેશ કરે છે, અને કુલ ઉત્સર્જન ફાઇબર અને ક્લેડીંગ વચ્ચે થાય છે (કારણ કે ક્લેડીંગનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કોર કરતા થોડો ઓછો હોય છે), તેથી તે ફાઇબરમાં પ્રચાર કરી શકે છે.

કોટિંગનું મુખ્ય કાર્ય ઓપ્ટિકલ ફાઈબરને બાહ્ય નુકસાનથી બચાવવાનું છે, જ્યારે ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની લવચીકતા વધારવી. અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, કોર અને ક્લેડીંગ કાચના બનેલા હોય છે અને તે વાંકા અને નાજુક હોઈ શકતા નથી. કોટિંગ લેયરનો ઉપયોગ ફાઇબરના જીવનને સુરક્ષિત કરે છે અને લંબાવે છે.

બિન-બેર ફાઇબરમાં બાહ્ય આવરણનો એક સ્તર ઉમેરવામાં આવે છે. તેને સુરક્ષિત કરવા ઉપરાંત, વિવિધ રંગોના બાહ્ય આવરણનો ઉપયોગ વિવિધ ઓપ્ટિકલ ફાઈબરને અલગ પાડવા માટે પણ થઈ શકે છે.

ઓપ્ટિકલ ફાઈબરને ટ્રાન્સમિશન મોડ અનુસાર સિંગલ મોડ ફાઈબર (સિંગલ મોડ ફાઈબર) અને મલ્ટીમોડ ફાઈબર (મલ્ટી મોડ ફાઈબર)માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રકાશ ઘટનાના ચોક્કસ ખૂણા પર ફાઇબરમાં પ્રવેશ કરે છે, અને ફાઇબર અને ક્લેડીંગ વચ્ચે સંપૂર્ણ ઉત્સર્જન થાય છે. જ્યારે વ્યાસ નાનો હોય છે, ત્યારે પ્રકાશની માત્ર એક જ દિશામાંથી પસાર થવા દેવામાં આવે છે, એટલે કે, સિંગલ-મોડ ફાઇબર; જ્યારે ફાઇબરનો વ્યાસ મોટો હોય, ત્યારે પ્રકાશને મંજૂરી આપી શકાય છે. બહુવિધ ઘટના ખૂણા પર ઇન્જેક્ટ કરો અને પ્રચાર કરો, આ સમયે તેને મલ્ટિમોડ ફાઇબર કહેવામાં આવે છે.

ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ટ્રાન્સમિશન લાક્ષણિકતાઓ

ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાં બે મુખ્ય ટ્રાન્સમિશન લાક્ષણિકતાઓ છે: નુકશાન અને વિખેરવું. ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની ખોટ dB/km માં ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની એકમ લંબાઈ દીઠ એટેન્યુએશનનો સંદર્ભ આપે છે. ઓપ્ટિકલ ફાઈબર નુકશાનનું સ્તર ઓપ્ટિકલ ફાઈબર કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમના ટ્રાન્સમિશન અંતર અથવા રિલે સ્ટેશન વચ્ચેના અંતરને સીધી અસર કરે છે. ફાઇબર ડિસ્પરઝન એ હકીકતનો ઉલ્લેખ કરે છે કે ફાઇબર દ્વારા પ્રસારિત સિગ્નલ વિવિધ ફ્રિક્વન્સી ઘટકો અને વિવિધ મોડ ઘટકો દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે, અને વિવિધ આવર્તન ઘટકો અને વિવિધ મોડ ઘટકોની ટ્રાન્સમિશન ઝડપ અલગ છે, જે સિગ્નલ વિકૃતિ તરફ દોરી જાય છે.

ફાઇબર વિક્ષેપને સામગ્રીના વિક્ષેપ, વેવગાઇડ વિક્ષેપ અને મોડલ વિક્ષેપમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ બે પ્રકારના વિક્ષેપ સિગ્નલ સિંગલ ફ્રીક્વન્સી ન હોવાને કારણે થાય છે, અને પછીના પ્રકારનું વિક્ષેપ સિગ્નલ સિંગલ મોડ ન હોવાને કારણે થાય છે. સિગ્નલ એ એક પણ મોડ નથી જે મોડ વિખેરવાનું કારણ બનશે.

સિંગલ-મોડ ફાઇબરમાં માત્ર એક જ મૂળભૂત મોડ હોય છે, તેથી ત્યાં માત્ર ભૌતિક વિક્ષેપ અને વેવગાઇડ વિક્ષેપ હોય છે, અને કોઈ મોડલ વિક્ષેપ નથી. મલ્ટિમોડ ફાઇબરમાં ઇન્ટર-મોડ ડિસ્પરઝન છે. ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનું વિક્ષેપ માત્ર ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતાને અસર કરતું નથી, પરંતુ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમના રિલે અંતરને પણ મર્યાદિત કરે છે.

સિંગલ મોડ ફાઇબર

સિંગલ-મોડ ફાઇબર (સિંગલ મોડ ફાઇબર), પ્રકાશ ચોક્કસ ઘટના કોણ પર ફાઇબરમાં પ્રવેશે છે, અને ફાઇબર અને ક્લેડીંગ વચ્ચે સંપૂર્ણ ઉત્સર્જન થાય છે. જ્યારે વ્યાસ ટૂંકો કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રકાશની માત્ર એક જ દિશામાંથી પસાર થવા દેવામાં આવે છે, એટલે કે, સિંગલ-મોડ ફાઇબર; મોડ ફાઇબરનો સેન્ટ્રલ ગ્લાસ કોર ખૂબ જ પાતળો છે, કોરનો વ્યાસ સામાન્ય રીતે 8.5 અથવા 9.5 μm છે, અને તે 1310 અને 1550 nm તરંગલંબાઇ પર કામ કરે છે.

મલ્ટિમોડ ફાઇબર

મલ્ટી-મોડ ફાઇબર (મલ્ટી મોડ ફાઇબર) એક ફાઇબર છે જે બહુવિધ માર્ગદર્શિત મોડ ટ્રાન્સમિશનને મંજૂરી આપે છે. મલ્ટિમોડ ફાઇબરનો મુખ્ય વ્યાસ સામાન્ય રીતે 50μm/62.5μm હોય છે. કારણ કે મલ્ટિમોડ ફાઇબરનો મુખ્ય વ્યાસ પ્રમાણમાં મોટો છે, તે એક ફાઇબર પર પ્રકાશના વિવિધ મોડને પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપી શકે છે. મલ્ટિમોડની પ્રમાણભૂત તરંગલંબાઇ અનુક્રમે 850nm અને 1300nm છે. WBMMF (વાઈડબેન્ડ મલ્ટિમોડ ફાઈબર) નામનું નવું મલ્ટિમોડ ફાઈબર સ્ટાન્ડર્ડ પણ છે, જે 850nm અને 953nm વચ્ચેની તરંગલંબાઈનો ઉપયોગ કરે છે.

સિંગલ-મોડ ફાઇબર અને મલ્ટિ-મોડ ફાઇબર બંનેનો ક્લેડીંગ વ્યાસ 125 μm છે.

સિંગલ-મોડ ફાઇબર અથવા મલ્ટી-મોડ ફાઇબર?

ટ્રાન્સમિશન અંતર

સિંગલ-મોડ ફાઇબરનો નાનો વ્યાસ પ્રતિબિંબને વધુ કડક બનાવે છે, પ્રકાશના માત્ર એક મોડને મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેથી ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ વધુ દૂર જઈ શકે. જેમ જેમ પ્રકાશ કોરમાંથી પસાર થાય છે તેમ, પ્રકાશના પ્રતિબિંબનું પ્રમાણ ઘટે છે, એટેન્યુએશન ઘટાડે છે અને સિગ્નલના વધુ પ્રસારનું કારણ બને છે. કારણ કે તેમાં કોઈ આંતર-મોડ વિક્ષેપ અથવા નાનું આંતર-મોડ વિક્ષેપ નથી, સિંગલ-મોડ ફાઇબર સિગ્નલને અસર કર્યા વિના 40 કિલોમીટર અથવા વધુ પ્રસારિત કરી શકે છે. તેથી, સિંગલ-મોડ ફાઇબરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે લાંબા-અંતરના ડેટા ટ્રાન્સમિશન માટે થાય છે અને ટેલિકોમ્યુનિકેશન કંપનીઓ અને કેબલ ટીવી પ્રદાતાઓ અને યુનિવર્સિટીઓ વગેરેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

મલ્ટિમોડ ફાઇબરમાં મોટા વ્યાસનો કોર હોય છે અને તે બહુવિધ મોડ્સમાં પ્રકાશને પ્રસારિત કરી શકે છે. મલ્ટિ-મોડ ટ્રાન્સમિશનમાં, મોટા કોર કદને કારણે, ઇન્ટર-મોડ વિખેરવું મોટું છે, એટલે કે, ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ ઝડપથી "ફેલાઈ જાય છે". લાંબા-અંતરના ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘટાડો થશે, તેથી મલ્ટિ-મોડ ફાઇબરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ટૂંકા-અંતર, ઑડિઓ/વિડિયો એપ્લિકેશન્સ અને લોકલ એરિયા નેટવર્ક્સ (LAN) માટે થાય છે, અને OM3/OM4/OM5 મલ્ટિ-મોડ ફાઇબર ઉચ્ચ સ્તરને સપોર્ટ કરી શકે છે. - ઝડપ ડેટા ટ્રાન્સમિશન.

બેન્ડવિડ્થ, ક્ષમતા

બેન્ડવિડ્થને માહિતી વહન કરવાની ક્ષમતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. મુખ્ય પરિબળ કે જે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ટ્રાન્સમિશન બેન્ડની પહોળાઈને અસર કરે છે તે વિવિધ વિક્ષેપો છે, જેમાંથી મોડલ વિખેરવું સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. સિંગલ-મોડ ફાઇબરનું વિક્ષેપ નાનું છે, તેથી તે લાંબા અંતર માટે વિશાળ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં પ્રકાશ પ્રસારિત કરી શકે છે. મલ્ટી-મોડ ફાઇબર દખલગીરી, દખલગીરી અને અન્ય જટિલ સમસ્યાઓ પેદા કરશે, તેથી તે બેન્ડવિડ્થ અને ક્ષમતામાં સિંગલ-મોડ ફાઇબર જેટલું સારું નથી. મલ્ટી-મોડ ફાઇબર બેન્ડવિડ્થ OM5 ની નવીનતમ પેઢી 28000MHz/km પર સેટ છે, જ્યારે સિંગલ-મોડ ફાઇબર બેન્ડવિડ્થ ઘણી મોટી છે.