অপটিক্যাল ফাইবারে তথ্যের রূপান্তর এবং সংক্রমণের নীতি

দীর্ঘ দূরত্বে তথ্য প্রেরণের উদ্দেশ্যে আধুনিক যোগাযোগ লাইনগুলি প্রায়শই কেবল অপটিক্যাল লাইন হয়, এই প্রযুক্তির বরং উচ্চ দক্ষতার কারণে, যা এটি সফলভাবে বহু বছর ধরে প্রদর্শন করেছে, উদাহরণস্বরূপ, ইন্টারনেটে ব্রডব্যান্ড অ্যাক্সেস প্রদানের একটি উপায় হিসাবে .

ফাইবার নিজেই একটি কাচের কোর নিয়ে গঠিত যার চারপাশে একটি খাপ থাকে যার প্রতিসরণ সূচক কোরের চেয়ে কম থাকে। লাইন বরাবর তথ্য প্রেরণের জন্য দায়ী আলোক রশ্মি ফাইবারের মূল বরাবর প্রচার করে, ক্ল্যাডিং থেকে তার পথে প্রতিফলিত হয় এবং এইভাবে ট্রান্সমিশন লাইনের বাইরে যায় না।

বিমফর্মিং আলোর উৎস সাধারণত ডায়োড বা সেমিকন্ডাক্টর লেজার, যখন ফাইবার নিজেই, মূল ব্যাস এবং প্রতিসরাঙ্ক সূচক বিতরণের উপর নির্ভর করে, একক-মোড বা মাল্টি-মোড হতে পারে।

যোগাযোগের লাইনে অপটিক্যাল ফাইবারগুলি যোগাযোগের ইলেকট্রনিক মাধ্যমগুলির থেকে উচ্চতর, যা দীর্ঘ দূরত্বে ডিজিটাল ডেটার উচ্চ-গতি এবং ক্ষতিহীন ট্রান্সমিশন সক্ষম করে।

নীতিগতভাবে, অপটিক্যাল লাইনগুলি একটি স্বাধীন নেটওয়ার্ক গঠন করতে পারে বা ইতিমধ্যে বিদ্যমান নেটওয়ার্কগুলিকে একত্রিত করতে পারে — অপটিক্যাল ফাইবার হাইওয়েগুলির বিভাগগুলি অপটিক্যাল ফাইবারের স্তরে বা যৌক্তিকভাবে — ডেটা ট্রান্সমিশন প্রোটোকলের স্তরে শারীরিকভাবে একত্রিত হয়।

অপটিক্যাল লাইনের উপর ডেটা ট্রান্সমিশনের গতি প্রতি সেকেন্ডে শত শত গিগাবিটে পরিমাপ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ 10 গিগাবিট ইথারনেট স্ট্যান্ডার্ড, যা আধুনিক টেলিযোগাযোগ কাঠামোতে বহু বছর ধরে ব্যবহৃত হয়ে আসছে।

ফাইবার অপটিক্স আবিষ্কারের বছরটি 1970 হিসাবে বিবেচিত হয়, যখন পিটার শুল্টজ, ডোনাল্ড কেক এবং রবার্ট মাউর - কর্নিংয়ের বিজ্ঞানী - একটি কম ক্ষতির অপটিক্যাল ফাইবার উদ্ভাবন করেছিলেন যা টেলিফোন সংকেত প্রেরণের জন্য কেবল সিস্টেমের নকল করার সম্ভাবনা উন্মুক্ত করেছিল। রিপিটার ছাড়া ব্যবহার করা হয়। বিকাশকারীরা একটি তার তৈরি করেছে যা আপনাকে উত্স থেকে 1 কিলোমিটার দূরত্বে অপটিক্যাল সিগন্যাল শক্তির 1% সংরক্ষণ করতে দেয়৷

এটি ছিল প্রযুক্তির টার্নিং পয়েন্ট। লাইনগুলি মূলত একযোগে শত শত পর্যায় আলো প্রেরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, পরবর্তীতে একক-ফেজ ফাইবার উচ্চতর কর্মক্ষমতা সহ উন্নত করা হয়েছিল যা দীর্ঘ দূরত্বে সংকেত অখণ্ডতা বজায় রাখতে সক্ষম। একক-ফেজ শূন্য-অফসেট ফাইবার 1983 সাল থেকে আজ অবধি সবচেয়ে বেশি চাওয়া-পাওয়া ফাইবার প্রকার।

একটি অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে ডেটা প্রেরণ করতে, সংকেতটিকে প্রথমে বৈদ্যুতিক থেকে অপটিক্যালে রূপান্তরিত করতে হবে, তারপরে লাইনের নীচে প্রেরণ করতে হবে এবং তারপরে রিসিভারে বৈদ্যুতিক রূপান্তর করতে হবে।সম্পূর্ণ ডিভাইসটিকে একটি ট্রান্সসিভার বলা হয় এবং এতে শুধুমাত্র অপটিক্যাল নয় ইলেকট্রনিক উপাদানও রয়েছে।

সুতরাং, একটি অপটিক্যাল লাইনের প্রথম উপাদান হল একটি অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার। এটি একটি অপটিক্যাল স্ট্রীমে বৈদ্যুতিক ডেটার একটি সিরিজ রূপান্তর করে। ট্রান্সমিটারের মধ্যে রয়েছে: একটি সিঙ্ক পালস সিনথেসাইজার সহ একটি সমান্তরাল থেকে সিরিয়াল রূপান্তরকারী, একটি ড্রাইভার এবং একটি অপটিক্যাল সংকেত উৎস৷

অপটিক্যাল সিগন্যালের উৎস একটি লেজার ডায়োড বা একটি LED হতে পারে। প্রচলিত এলইডি টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয় না। লেজার ডায়োডের সরাসরি মডুলেশনের জন্য বায়াস কারেন্ট এবং মডুলেশন কারেন্ট লেজার ড্রাইভার দ্বারা সরবরাহ করা হয়। তারপর আলো অপটিক্যাল সংযোগকারীর মাধ্যমে সরবরাহ করা হয়-ফাইবারে অপটিক তারের.

লাইনের অন্য দিকে, সংকেত এবং সময় সংকেত একটি অপটিক্যাল রিসিভার (বেশিরভাগই একটি ফটোডিওড সেন্সর) দ্বারা সনাক্ত করা হয় যেখানে তারা একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয় যা পরিবর্ধিত হয় এবং তারপরে প্রেরিত সংকেতটি পুনর্গঠিত হয়। বিশেষ করে, সিরিয়াল ডেটা স্ট্রিম সমান্তরাল রূপান্তর করা যেতে পারে।

প্রি-এম্প্লিফায়ার ফটোডিওড সেন্সর থেকে অপ্রতিসম কারেন্টকে ভোল্টেজে রূপান্তর করার জন্য দায়ী, এর পরবর্তী পরিবর্ধন এবং একটি ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালে রূপান্তরের জন্য। ডেটা সিঙ্ক্রোনাইজেশন এবং রিকভারি চিপ প্রাপ্ত ডেটা স্ট্রীম থেকে ঘড়ির সংকেত এবং তাদের সময় পুনরুদ্ধার করে।

টাইম-ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সার 10 Gb/s পর্যন্ত ডেটা স্থানান্তর হার অর্জন করে। তাই আজ অপটিক্যাল সিস্টেমের মাধ্যমে ডেটা ট্রান্সমিশনের গতির জন্য নিম্নলিখিত মানগুলি রয়েছে:

তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং আপনাকে ডেটা ট্রান্সমিশন ঘনত্ব আরও বৃদ্ধি করতে দেয় যখন একই চ্যানেলে একাধিক মাল্টিপ্লেক্স ডেটা স্ট্রিম পাঠানো হয়, তবে প্রতিটি স্ট্রিমের নিজস্ব তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকে।

একক-মোড ফাইবারের একটি অপেক্ষাকৃত ছোট বাইরের কোর ব্যাস প্রায় 8 মাইক্রন। এই ধরনের একটি ফাইবার একটি নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের একটি মরীচিকে এটির মাধ্যমে প্রচার করতে দেয়, একটি প্রদত্ত ফাইবারের বৈশিষ্ট্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। যখন মরীচি একা চলে যায়, তখন ইন্টারমোড বিচ্ছুরণ সমস্যা অদৃশ্য হয়ে যায়, যার ফলে লাইনের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

উপাদানের ঘনত্ব বন্টন গ্রেডিয়েন্ট বা ধাপের মত হতে পারে। গ্রেডিয়েন্ট ডিস্ট্রিবিউশন উচ্চতর থ্রুপুট সক্ষম করে। একক-মোড প্রযুক্তি মাল্টি-মোডের তুলনায় পাতলা এবং বেশি ব্যয়বহুল, তবে এটি বর্তমানে টেলিযোগাযোগে ব্যবহৃত একক-মোড প্রযুক্তি।

মাল্টিমোড ফাইবার বিভিন্ন কোণে একাধিক ট্রান্সমিশন বিমকে একই সাথে প্রচার করার অনুমতি দেয়। মূল ব্যাস সাধারণত 50 বা 62.5 µm হয়, তাই অপটিক্যাল বিকিরণের প্রবর্তন সহজতর হয়। ট্রান্সসিভারের দাম একক-মোডের চেয়ে কম।

এটি একটি মাল্টিমোড ফাইবার যা ছোট বাড়ির এবং স্থানীয় এলাকার নেটওয়ার্কগুলির জন্য খুব উপযুক্ত। ইন্টারমোড বিচ্ছুরণের ঘটনাটিকে মাল্টিমোড ফাইবারের প্রধান অসুবিধা হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তাই, এই ক্ষতিকারক ঘটনাটি হ্রাস করার জন্য, একটি গ্রেডিয়েন্ট রিফ্র্যাক্টিভ সূচক সহ ফাইবারগুলি বিশেষভাবে তৈরি করা হয়েছে, যাতে রশ্মিগুলি প্যারাবোলিক পাথ বরাবর প্রচার করে এবং তাদের অপটিক্যাল পাথের পার্থক্য ছোট হয়। .এক উপায় বা অন্য, একক-মোড প্রযুক্তির কর্মক্ষমতা এখনও উচ্চতর রয়ে গেছে।