ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ നഗ്നമായ ഫൈബർ സാധാരണയായി മൂന്ന് പാളികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: കോർ, ക്ലാഡിംഗ്, കോട്ടിംഗ്.

ഫൈബർ കോറും ക്ലാഡിംഗും വ്യത്യസ്ത റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികകളുള്ള ഗ്ലാസ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, മധ്യഭാഗം ഉയർന്ന റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ് ഗ്ലാസ് കോർ (ജെർമാനിയം-ഡോപ്ഡ് സിലിക്ക), മധ്യഭാഗം താഴ്ന്ന റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ് സിലിക്ക ഗ്ലാസ് ക്ലാഡിംഗ് (ശുദ്ധമായ സിലിക്ക) ആണ്. പ്രകാശം ഒരു പ്രത്യേക കോണിൽ ഫൈബറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫൈബറിനും ക്ലാഡിംഗിനും ഇടയിൽ മൊത്തം ഉദ്വമനം സംഭവിക്കുന്നു (കാരണം ക്ലാഡിംഗിൻ്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക കാമ്പിനെക്കാൾ അല്പം കുറവാണ്), അതിനാൽ ഇത് ഫൈബറിൽ വ്യാപിക്കും.

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ വഴക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ബാഹ്യ നാശത്തിൽ നിന്ന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിനെ സംരക്ഷിക്കുക എന്നതാണ് കോട്ടിംഗിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം. നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, കാമ്പും ക്ലാഡിംഗും ഗ്ലാസ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, മാത്രമല്ല വളയാനും പൊട്ടാനും കഴിയില്ല. കോട്ടിംഗ് പാളിയുടെ ഉപയോഗം നാരുകളുടെ ആയുസ്സ് സംരക്ഷിക്കുകയും ദീർഘിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

നോൺ-ബെയർ ഫൈബറിലേക്ക് പുറം കവചത്തിൻ്റെ ഒരു പാളി ചേർക്കുന്നു. ഇത് സംരക്ഷിക്കുന്നതിനു പുറമേ, വിവിധ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങളുടെ പുറം കവചം ഉപയോഗിക്കാം.

ട്രാൻസ്മിഷൻ മോഡ് അനുസരിച്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബർ (സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബർ), മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബർ (മൾട്ടി മോഡ് ഫൈബർ) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രകാശം ഒരു പ്രത്യേക കോണിൽ ഫൈബറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ഫൈബറിനും ക്ലാഡിംഗിനുമിടയിൽ പൂർണ്ണമായ ഉദ്വമനം സംഭവിക്കുന്നു. വ്യാസം ചെറുതായിരിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു ദിശ മാത്രമേ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കൂ, അതായത്, ഒരു ഏക-മോഡ് ഫൈബർ; ഫൈബർ വ്യാസം വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശം അനുവദിക്കാം. ഒന്നിലധികം സംഭവ കോണുകളിൽ കുത്തിവയ്ക്കുകയും പ്രചരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക, ഇത്തവണ അതിനെ മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷൻ സവിശേഷതകൾ

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിന് രണ്ട് പ്രധാന പ്രക്ഷേപണ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്: നഷ്ടവും ചിതറിയും. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ നഷ്ടം dB/km-ൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ ഓരോ യൂണിറ്റ് ദൈർഘ്യത്തിനും ശോഷണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ നഷ്ടത്തിൻ്റെ തോത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരത്തെ അല്ലെങ്കിൽ റിലേ സ്റ്റേഷനുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ഫൈബർ പകരുന്ന സിഗ്നൽ വ്യത്യസ്ത ഫ്രീക്വൻസി ഘടകങ്ങളും വ്യത്യസ്ത മോഡ് ഘടകങ്ങളും വഹിക്കുന്ന വസ്തുതയെ ഫൈബർ ഡിസ്പർഷൻ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ഫ്രീക്വൻസി ഘടകങ്ങളുടെയും വ്യത്യസ്ത മോഡ് ഘടകങ്ങളുടെയും പ്രക്ഷേപണ വേഗത വ്യത്യസ്തമാണ്, ഇത് സിഗ്നൽ വികലത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ഫൈബർ ഡിസ്പർഷൻ മെറ്റീരിയൽ ഡിസ്പർഷൻ, വേവ്ഗൈഡ് ഡിസ്പർഷൻ, മോഡൽ ഡിസ്പർഷൻ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ രണ്ട് തരം ചിതറൽ സിഗ്നൽ ഒരൊറ്റ ഫ്രീക്വൻസി അല്ലാത്തത് കൊണ്ടാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, രണ്ടാമത്തേത് സിഗ്നൽ ഒരൊറ്റ മോഡ് അല്ലാത്തത് കൊണ്ടാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. സിഗ്നൽ ഒരൊറ്റ മോഡ് അല്ല മോഡ് ഡിസ്പേഴ്സിന് കാരണമാകും.

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിന് ഒരു അടിസ്ഥാന മോഡ് മാത്രമേയുള്ളൂ, അതിനാൽ മെറ്റീരിയൽ ഡിസ്പേഴ്സണും വേവ്ഗൈഡ് ഡിസ്പേഴ്സണും മാത്രമേ ഉള്ളൂ, കൂടാതെ മോഡൽ ഡിസ്പേഴ്സൺ ഇല്ല. മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറിന് ഇൻ്റർ-മോഡ് ഡിസ്പർഷൻ ഉണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ വ്യാപനം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ പ്രക്ഷേപണ ശേഷിയെ ബാധിക്കുക മാത്രമല്ല, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ റിലേ ദൂരത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബർ

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ (സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബർ), പ്രകാശം ഒരു പ്രത്യേക ആംഗിളിൽ ഫൈബറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫൈബറിനും ക്ലാഡിംഗിനും ഇടയിൽ പൂർണ്ണ ഉദ്വമനം സംഭവിക്കുന്നു. വ്യാസം ചുരുങ്ങുമ്പോൾ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു ദിശ മാത്രമേ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കൂ, അതായത്, ഒരു ഏക-മോഡ് ഫൈബർ; മോഡ് ഫൈബറിൻ്റെ സെൻട്രൽ ഗ്ലാസ് കോർ വളരെ നേർത്തതാണ്, കോർ വ്യാസം സാധാരണയായി 8.5 അല്ലെങ്കിൽ 9.5 μm ആണ്, ഇത് 1310, 1550 nm തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബർ

മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബർ (മൾട്ടി മോഡ് ഫൈബർ) ഒന്നിലധികം ഗൈഡഡ് മോഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു ഫൈബർ ആണ്. ഒരു മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറിൻ്റെ കോർ വ്യാസം സാധാരണയായി 50μm/62.5μm ആണ്. ഒരു മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറിൻ്റെ കോർ വ്യാസം താരതമ്യേന വലുതായതിനാൽ, ഒരു ഫൈബറിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ വ്യത്യസ്‌ത മോഡുകൾ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും. മൾട്ടിമോഡിൻ്റെ സാധാരണ തരംഗദൈർഘ്യം യഥാക്രമം 850nm ഉം 1300nm ഉം ആണ്. 850nm നും 953nm നും ഇടയിലുള്ള തരംഗദൈർഘ്യം ഉപയോഗിക്കുന്ന WBMMF (വൈഡ്ബാൻഡ് മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബർ) എന്ന പുതിയ മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബർ സ്റ്റാൻഡേർഡും ഉണ്ട്.

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിനും മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബറിനും 125 μm ക്ലാഡിംഗ് വ്യാസമുണ്ട്.

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ അല്ലെങ്കിൽ മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബർ?

ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം

സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിൻ്റെ ചെറിയ വ്യാസം പ്രതിഫലനത്തെ കർശനമാക്കുന്നു, പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു മോഡ് മാത്രം സഞ്ചരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിന് കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാനാകും. പ്രകാശം കാമ്പിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, പ്രകാശ പ്രതിഫലനങ്ങളുടെ അളവ് കുറയുകയും, അറ്റൻവേഷൻ കുറയ്ക്കുകയും കൂടുതൽ സിഗ്നൽ പ്രചരണത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിന് ഇൻ്റർ-മോഡ് ഡിസ്‌പെർഷനോ ചെറിയ ഇൻ്റർ-മോഡ് ഡിസ്‌പെർഷനോ ഇല്ലാത്തതിനാൽ, സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിന് സിഗ്നലിനെ ബാധിക്കാതെ 40 കിലോമീറ്ററോ അതിൽ കൂടുതലോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ സാധാരണയായി ദീർഘദൂര ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കമ്പനികളിലും കേബിൾ ടിവി ദാതാക്കളിലും സർവകലാശാലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മൾട്ടിമോഡ് ഫൈബറിന് വലിയ വ്യാസമുള്ള കോർ ഉണ്ട് കൂടാതെ ഒന്നിലധികം മോഡുകളിൽ പ്രകാശം കൈമാറാൻ കഴിയും. മൾട്ടി-മോഡ് ട്രാൻസ്മിഷനിൽ, വലിയ കോർ വലുപ്പം കാരണം, ഇൻ്റർ-മോഡ് ഡിസ്പർഷൻ വലുതാണ്, അതായത്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ വേഗത്തിൽ "പരത്തുന്നു". ദീർഘദൂര പ്രക്ഷേപണ സമയത്ത് സിഗ്നൽ നിലവാരം കുറയും, അതിനാൽ മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബർ സാധാരണയായി ഹ്രസ്വ-ദൂര, ഓഡിയോ/വീഡിയോ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും ലോക്കൽ ഏരിയ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾക്കും (ലാൻ) ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ OM3/OM4/OM5 മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബറിന് ഉയർന്ന പിന്തുണ നൽകാൻ കഴിയും - സ്പീഡ് ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ.

ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ശേഷി

ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് എന്നത് വിവരങ്ങൾ കൊണ്ടുപോകാനുള്ള കഴിവാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷൻ ബാൻഡിൻ്റെ വീതിയെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകം വിവിധ ഡിസ്പർഷനുകളാണ്, അതിൽ മോഡൽ ഡിസ്പർഷൻ ഏറ്റവും പ്രധാനമാണ്. സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിൻ്റെ വ്യാപനം ചെറുതാണ്, അതിനാൽ ഇതിന് ദീർഘദൂരത്തേക്ക് വൈഡ് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിൽ പ്രകാശം കൈമാറാൻ കഴിയും. മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബർ ഇടപെടൽ, ഇടപെടൽ, മറ്റ് സങ്കീർണ്ണ പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ സൃഷ്ടിക്കുമെന്നതിനാൽ, ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിലും ശേഷിയിലും ഇത് സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ പോലെ മികച്ചതല്ല. മൾട്ടി-മോഡ് ഫൈബർ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് OM5-ൻ്റെ ഏറ്റവും പുതിയ തലമുറ 28000MHz/km ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അതേസമയം സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബർ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വളരെ വലുതാണ്.