فیبر آپٹک کیا ہے؟

تعریف

ایک آپٹیکل فائبر ایک نازک، مچھلی شکل کا سلاہ ہوتا ہے جو کاچ (سیلیکا) یا پلاسٹک سے بنایا جاتا ہے، خصوصی طور پر آپٹیکل (روشنی) سگنل کے لیے متعارف کرانے کے لیے۔ اس کے نرم مانوسے باوجود، آپٹیکل فائبر عام طور پر انسانی بال سے بڑا قطر رکھتا ہے۔

زیادہ درست طور پر، آپٹیکل فائبر کا کام ایک ویو گائیڈ کے طور پر ہوتا ہے، جس کے ذریعے روشنی کی شکل میں الیکٹرومیگنٹک ویوز کو آپٹیکل فریکوئنسیوں پر منتقل کیا جاسکتا ہے۔ اس منفرد خاصیت کی وجہ سے یہ توانائی کی بلند شرح اور کم سگنل کی کمی کے ساتھ معلومات کو لمبی دوروں تک منتقل کرنے کے قابل ہوتا ہے، جس سے یہ مدرن کمیونیکیشن ٹیکنالوجیوں کا ایک بنیادی حصہ بن جاتا ہے۔

آپٹیکل فائبر کی ساخت

ایک آپٹیکل فائبر بنیادی طور پر دو اہم مکمل ہوتا ہے: کور اور کلیڈنگ۔ کور، ایک سلنڈری ڈائی الیکٹرک ساخت جو کاچ سے بنایا جاتا ہے، روشنی کے انتشار کے لیے راستہ کا کام کرتا ہے۔ یہ مرکزی علاقہ ہوتا ہے جہاں آپٹیکل سگنل کا سفر ہوتا ہے، جس کی رہنمائی کلیڈنگ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ کلیڈنگ عام طور پر پلاسٹک سے بنایا جاتا ہے۔ کلیڈنگ کا کام کور میں روشنی کو بند کرنا ہوتا ہے، یقینی بناتا ہے کہ آپٹیکل سگنل محفوظ رہے اور کسی بڑی کمی یا تخریب بغیر لمبی دوروں تک منتقل ہو سکے۔

نیچے دی گئی تصویر میں آپٹیکل فائبر کی مفصل ساخت کو ظاہر کیا گیا ہے، جس میں کور اور کلیڈنگ کے واضح لیئرز اور ان کے کردار کو دکھایا گیا ہے جو موثر روشنی کے انتقال کے لیے معاون ہوتا ہے۔

ساخت اور کارکردگی کے تفصیلات

پورا آپٹیکل فائبر ایک لچکدار جیکٹ میں محفوظ ہوتا ہے، جو محفوظہ لیئر کا کام کرتا ہے۔ یہ جیکٹ فائبر کو فزیکل نقصان، ماحولیاتی عوامل، اور مکانیکل استرس سے محفوظ رکھتا ہے، یقینی بناتا ہے کہ اس کی صحت نصب، آپریشن، اور ہینڈلنگ کے دوران برقرار رہے۔

یہ ضروری ہے کہ یاد رہے کہ آپٹیکل فائبرز میں، کلیڈنگ روشنی کے لیے مستقیماً کسی کمی کا مظاہرہ نہیں کرتا؛ بلکہ روشنی صرف کور کے ذریعے سفر کرتی ہے۔ لیکن، کور اور کلیڈنگ کی ترکیب کے لیے سگنل کی کمی کو کم کرنے کے لیے ضروری ہے۔ یہ کیونکہ دونوں کمپوننٹس کے درمیان کششی اشاریہ کی فرق کی وجہ سے روشنی کی موثر رہنمائی ممکن ہوتی ہے۔ خصوصی طور پر، کور کا کششی اشاریہ کلیڈنگ سے زیادہ ہونا ضروری ہے۔ یہ کششی اشاریہ کی مختلفیت موثر روشنی کے انتقال کے لیے بنیادی اصول ہے۔

آپٹیکل فائبرز میں روشنی کا انتشار

آپٹیکل فائبرز کو روشنی (فوٹون) کی شکل میں سگنل کا انتقال کرنے کے لیے متعارف کرانا ہے۔ تو سوال پیدا ہوتا ہے: روشنی حقیقتاً آپٹیکل فائبر کے ذریعے کیسے سفر کرتی ہے؟ جواب کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے......

جب روشنی آپٹیکل فائبر میں داخل ہوتی ہے، تو یہ کور کے ذریعے سفر کرتی ہے جبکہ کلیڈنگ سے مستقل رفلیکشن کا سامنا کرتی ہے۔ ان رفلیکشنز کو کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے کلیڈنگ کے ذریعے ک......

آپٹیکل فائبرز میں انتشار کے طریقے

جب روشنی آپٹیکل فائبر کے ذریعے سفر کرتی ہے، تو یہ صرف ایک راستہ یا متعدد راستوں کے ذریعے کور کو عبور کر سکتی ہے۔ بنیادی طور پر، "مودس" کے انتشار کا مطلب ہوتا ہے کہ روشنی کے ری کے ذریعے فائبر کے ذریعے سفر کرنے کے لیے موجود مختلف راستے ہیں۔ آپٹیکل فائبرز میں عموماً دو بنیادی مودس ہوتے ہیں:

سنگل-مود فائبر

ایک سنگل-مود فائبر میں، روشنی کے ری صرف ایک راستے کے ذریعے فائبر کے ذریعے سفر کرتے ہیں۔ یہ واحد راستہ ویو کے انتقال کو کافی حد تک کم کرتا ہے۔ کیونکہ روشنی کے ری کے لیے کئی راستے نہیں ہوتے، سگنل کی صحت لمبی دوریوں تک برقرار رہ سکتی ہے، جس سے ہائی-فیڈلٹی کمیونیکیشن کی یقینی بناتا ہے۔

ایک سنگل-مود فائبر کا کور بہت چھوٹا قطر رکھتا ہے، جس کی وجہ سے شدید مرکوز روشنی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس لیے، لیزر روشنی کے ماخذ کو زیادہ ترجیح دی جاتی ہے، کیونکہ یہ شارپ، کوہیرنٹ بیم جاری کر سکتے ہیں جو نarrow کور کے ذریعے موثر طور پر سفر کر سکتے ہیں بغیر کہ کسی قابل ذکر تقسیم یا سکیٹرنگ کے ساتھ۔

مलٹی-مود فائبر

ملٹی-مود فائبرز کا کور سنگل-مود فائبرز کے مقابلے میں کہیں زیادہ قطر رکھتا ہے۔ یہ ویسی کور کے ذریعے روشنی کے ری کو متعدد راستوں کے ذریعے سفر کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ خاصیت فائبر کو ایک وقت میں زیادہ روشنی کو منتقل کرنے کی اجازت دیتی ہے، لیکن یہ سگنل کی پھیلتی ہوئی اور کمزوری کی افزائش کی بھی وجہ بنتی ہے۔ سگنل کی پھیلتی ہوئی ہوتی ہے جب مختلف روشنی کے ری کور کے اندر مختلف راستوں کے ذریعے سفر کرتے ہیں اور مقصد تک کہیں مختلف وقت پر پہنچتے ہیں، جس سے سگنل کی غیر واضحی ہوتی ہے۔ کمزوری یا سگنل کی کمزوری ملٹی-مود فائبرز میں زیادہ محسوس ہوتی ہے کیونکہ فیکٹرز جیسے سکیٹرنگ اور ایبسروشن بڑے کور میں محسوس ہوتے ہیں۔ لیکن، وسیع کور کا قطر کئی پروپیگیٹنگ راستوں کے لیے محفوظ ہوتا ہے، جس سے یہ کئی ایپلیکیشنز کے لیے مناسب ہوتا ہے جہاں آسانی اور کم قیمت کو لمبی دوریوں اور ہائی-بینڈ وڈ ترسیل کی ترجیح دی جاتی ہے۔

کیا گلاس فائبرز ہیں؟

گلاس ایک ایمروفیکس سالڈ ہوتا ہے جس کی مشخصہ خصوصیات کسندگی، شفافیت، اور کسریت ہوتی ہیں۔ یہ میٹریلز کی ایک مکمل کی میلانی کے ذریعے بنایا جاتا ہے اور پھر تیزی سے تبرید (کوئنچنگ) کیا جاتا ہے۔ کریسٹلن سالڈز کے مقابلے میں، گلاس کو کوئی خوش حالت، منظم مولکولی ساخت نہیں ہوتی ہے۔ بلکہ اس کے مولکول آزادانہ، بے ترتیب طرز میں ترتیب دیے جاتے ہیں۔

گلاس کی ایک منحصر خصوصیت ہے: اس کے میٹریل کی ترکیب کو تبدیل کرنے سے اس کی خصوصیات میں متناسب تبدیلی آتی ہے۔ یہ خصوصیت گلاس کو متنوع میٹریل بناتی ہے، خصوصی طور پر جب آپٹیکل فائبرز کو مخصوص کارکردگی کے لیے بنانے کی بات آتی ہے۔

آپٹیکل فائبر کے فائدے

• کم کی شکل میں سگنل کا انتقال: آپٹیکل فائبرز روشنی کے لیے انتقال کی مدد کرتے ہیں، جس سے سگنل کو کم کی شکل میں انتقال کرنے کی ممکنہ یقینی بناتا ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ معلومات کی صحیحیت کو برقرار رکھا جاسکے، حتیٰ کہ لمبی دوریوں پر بھی۔

• محفوظ اور لمبی دوریوں کی کمیونیکیشن: ان فائبرز کے ذریعے محفوظ طور پر لمبی دوریوں پر معلومات کا انتقال کیا جاسکتا ہے۔ فائبر کے اندر روشنی کے انتقال کی طبیعت سگنل کو محفوظ رکھتی ہے، کم کی شکل کو کم کرتی ہے، اور اسے کسی قابل ذکر انٹرسیپشن یا تداخل سے بچاتی ہے، جس سے یہ کسی بھی ایپلیکیشن میں محفوظ ہوتا ہے جہاں معلومات کی محفوظیت کو پہلے نمبر پر رکھا جاتا ہے۔

• محدود عمر: دیگر قسم کے انتقال کیبلز کے مقابلے میں، آپٹیکل فائبرز کی خدمت کی عمر کہیں زیادہ ہوتی ہے۔ ان کی مضبوطی اور کسی قابل ذکر کمزوری کی کمی ان کی صلاحیت کو برقرار رکھنے میں معاون ہوتی ہے، جس سے کم تعداد میں تبدیلی کی ضرورت کم ہوتی ہے۔

آپٹیکل فائبر کے نقصانات

• بالکل انسٹالیشن اور مینٹیننس کی کمی: آپٹیکل فائبر سسٹم کی پہلی بار کی انسٹالیشن اور مستقل مینٹیننس کا کرایہ کہیں زیادہ ہوتا ہے۔ یہ تخصص شدہ ایکیپمنٹ، انسٹالیشن کے لیے مہارتی مزدوری، اور موثر کارکردگی کی یقینی بنانے کے لیے باقاعدہ کیئر کی لاگت شامل ہوتی ہے۔

• ماحولیاتی عوامل کے خلاف کمزوری: اپنی نرم مانوسے کی وجہ سے، آپٹیکل فائبرز کو ماحولیاتی حالات سے محفوظ رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جسمانی استرس، انتہائی درجات حرارت، نمی، اور دیگر ماحولی عناصر کے سامنا کرنے سے فائبرز کو نقصان پہنچ سکتا ہے اور سگنل کے انتقال کو متاثر کر سکتا ہے۔

• ریپیٹرز کی ضرورت: ہاں آپٹیکل فائبرز کو کم کی شکل میں سگنل کو لمبی دوریوں تک منتقل کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے، لیکن سگنل کے انتقال کے دوران ریپیٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان ریپیٹرز کا کام سگنل کو تقویت دینا اور دوبارہ تیار کرنا ہوتا ہے تاکہ کسی قابل ذکر کمزوری کو کم کیا جا سکے، جس سے کل سسٹم کی پیچیدگی اور قیمت میں اضافہ ہوتا ہے۔

آپٹیکل فائبرز عام طور پر سیلیکا سے بنائے جاتے ہیں کیونکہ اس کی برتر کارکردگی کی خصوصیات ہوتی ہیں۔ سیلیکا ایک کیمیائی مستحکم میٹریل ہے، جس کی وجہ سے یہ کسی قابل ذکر کمزوری بغیر کسی بھی خراب ماحولیاتی حالات کو برداشت کر سکتا ہے۔ اس کی استحکام اور آپٹیکل خصوصیات اسے آپٹیکل کمیونیکیشن کے ایپلیکیشنز کے لیے مطلوبہ میٹریل بناتی ہے، جس سے موثر اور کارکردگی کی یقینی بناتا ہے۔