مختلف صارف کی ضروریات، مختلف قسم کی خدمات، اور مختلف مراحل میں ٹیکنالوجی کی ترقی کے مطابق، آپٹیکل فائبر مواصلاتی نظام کی شکل متنوع ہو سکتی ہے۔
فی الحال، نسبتاً بڑی تعداد میں سسٹم فارمز آپٹیکل فائبر ڈیجیٹل کمیونیکیشن سسٹمز آف انٹینسٹی ماڈیولیشن/ڈائریکٹ ڈیٹیکشن (IM/DD) کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس سسٹم کا اصولی بلاک ڈایاگرام شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ جیسا کہ تصویر سے دیکھا جا سکتا ہے، آپٹیکل فائبر ڈیجیٹل کمیونیکیشن سسٹم بنیادی طور پر آپٹیکل ٹرانسمیٹر، آپٹیکل فائبر اور آپٹیکل ریسیور پر مشتمل ہے۔
تصویر 1 آپٹیکل فائبر ڈیجیٹل کمیونیکیشن سسٹم کا اسکیمیٹک ڈایاگرام
پوائنٹ ٹو پوائنٹ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن سسٹم میں، سگنل ٹرانسمیشن کا عمل: آپٹیکل ٹرانسمیٹر ٹرمینل کو بھیجے گئے ان پٹ سگنل کو پیٹرن کی تبدیلی کے بعد آپٹیکل فائبر میں ٹرانسمیشن کے لیے موزوں کوڈ ڈھانچے میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور روشنی کی شدت ماخذ کو براہ راست ڈرائیو سرکٹ ماڈیولیشن کے ذریعے چلایا جاتا ہے، تاکہ لائٹ سورس کے ذریعے آپٹیکل پاور آؤٹ پٹ ان پٹ سگنل کرنٹ کے ساتھ بدل جائے، یعنی لائٹ سورس الیکٹریکل/آپٹیکل کنورژن کو مکمل کرتا ہے اور متعلقہ آپٹیکل پاور سگنل آپٹیکل فائبر کو بھیجتا ہے۔ ٹرانسمیشن کے لئے؛ مواصلاتی نظام کی خطوط پر، فی الحال، سنگل موڈ آپٹیکل فائبر یہ اس کی بہتر ٹرانسمیشن خصوصیات کی وجہ سے ہے؛ سگنل کے وصولی کے اختتام تک پہنچنے کے بعد، آپٹیکل / برقی تبدیلی کو مکمل کرنے کے لیے ان پٹ آپٹیکل سگنل کا براہ راست فوٹو ڈیٹیکٹر کے ذریعے پتہ لگایا جاتا ہے، اور پھر اسے بڑھایا جاتا ہے، برابر کیا جاتا ہے اور فیصلہ کیا جاتا ہے۔ اسے اصل برقی سگنل پر بحال کرنے کے لیے پروسیسنگ کا ایک سلسلہ، اس طرح ٹرانسمیشن کا پورا عمل مکمل ہوتا ہے۔
مواصلات کے معیار کو یقینی بنانے کے لیے، ٹرانسیور کے درمیان مناسب فاصلے پر آپٹیکل ریپیٹر فراہم کرنا ضروری ہے۔ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن میں آپٹیکل ریپیٹر کی دو اہم اقسام ہیں، ایک آپٹیکل-الیکٹریکل-آپٹیکل کنورژن کی شکل میں ریپیٹر ہے، اور دوسرا آپٹیکل ایمپلیفائر ہے جو آپٹیکل سگنل کو براہ راست بڑھاتا ہے۔
آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن سسٹمز میں ریلے کی دوری کا تعین کرنے والے اہم عوامل آپٹیکل فائبر اور ٹرانسمیشن بینڈوتھ کا نقصان ہیں۔
عام طور پر، فائبر میں ٹرانسمیشن کی فی یونٹ لمبائی میں فائبر کی کشندگی کا استعمال فائبر کے نقصان کو ظاہر کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، اور اس کی اکائی dB/km ہے۔ اس وقت، عملی سلکا پر مبنی آپٹیکل فائبر کا 0.8 سے 0.9 μm بینڈ میں تقریباً 2 dB/km کا نقصان ہے۔ 1.31 μm پر 5 ڈی بی / کلومیٹر کا نقصان؛ اور 1.55 μm پر، نقصان کو 0.2 dB/km تک کم کیا جا سکتا ہے، جو SiO2 فائبر کے نقصان کی نظریاتی حد کے قریب ہے۔ روایتی طور پر، 0.85 μm کو فائبر آپٹک کمیونیکیشن کی مختصر طول موج کہا جاتا ہے۔ 1.31 μm اور 1.55 μm کو آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کی لمبی طول موج کہا جاتا ہے۔ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن میں یہ تین عملی کم نقصان والی ورکنگ ونڈوز ہیں۔
ڈیجیٹل آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن میں، معلومات ہر ٹائم سلاٹ میں آپٹیکل سگنلز کی موجودگی یا غیر موجودگی سے منتقل ہوتی ہیں۔ لہذا، ریلے کا فاصلہ بھی فائبر ٹرانسمیشن بینڈوتھ کے ذریعہ محدود ہے۔ عام طور پر، MHz.km کو فائبر کی فی یونٹ لمبائی ٹرانسمیشن بینڈوتھ کی اکائی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اگر کسی خاص فائبر کی بینڈوتھ کو 100MHz.km کے طور پر دیا جاتا ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ فائبر کے ہر کلومیٹر پر صرف 100MHz بینڈوتھ سگنلز کو منتقل کرنے کی اجازت ہے۔ جتنا لمبا فاصلہ اور ٹرانسمیشن بینڈوڈتھ جتنی کم ہوگی، کمیونیکیشن کی گنجائش اتنی ہی کم ہوگی۔