কী হল স্টেপ ইনডেক্স ফাইবার?

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের সংজ্ঞা

সংজ্ঞা: পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবার হল এক ধরনের অপটিক্যাল ফাইবার যা তার প্রতিসরণ সূচক বিতরণের উপর ভিত্তি করে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি একটি অপটিক্যাল ওয়েভগাইড হিসাবে কোরের মধ্যে একটি ধ্রুব প্রতিসরণ সূচক এবং ক্ল্যাডিং-এর মধ্যে আরেকটি ধ্রুব প্রতিসরণ সূচক বিদ্যমান। উল্লেখ্য, কোরের প্রতিসরণ সূচক ক্ল্যাডিং-এর চাইতে কিছুটা বেশি এবং কোর-ক্ল্যাডিং সীমানায় একটি হঠাৎ পরিবর্তন ঘটে—এই জন্য এটি "পদক্ষেপ-ইনডেক্স" নামে পরিচিত।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের প্রতিসরণ সূচক প্রোফাইল নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল:

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারে প্রচারণ

যখন একটি আলোর রশ্মি পদক্ষেপ-ইনডেক্স অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন এটি একটি জিগজ্যাগ পথ অনুসরণ করে, যা কোর-ক্ল্যাডিং সীমানায় সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে সম্ভব হয়।

গাণিতিকভাবে, পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের প্রতিসরণ সূচক প্রোফাইল নিম্নরূপে প্রকাশ করা হয়:

a হল কোরের ব্যাসার্ধ; r হল রেডিয়াল দূরত্ব

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের মোড

পদক্ষেপ-ইনডেক্স সিঙ্গল-মোড ফাইবার

পদক্ষেপ-ইনডেক্স সিঙ্গল-মোড ফাইবারে, কোরের ব্যাস এত ছোট যে এটি শুধুমাত্র একটি প্রচারণ মোড প্রদান করে, অর্থাৎ শুধুমাত্র একটি আলোর রশ্মি ফাইবার দিয়ে প্রবাহিত হয়। এই বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন রশ্মির মধ্যে বিলম্বের পার্থক্যের কারণে ঘটা বিকৃতি অপসারণ করে।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স সিঙ্গল-মোড অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে আলোর রশ্মির প্রচারণ নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল:

পদক্ষেপ-ইনডেক্স সিঙ্গল-মোড ফাইবারের বৈশিষ্ট্য

এখানে কোরের ব্যাস অত্যন্ত সংকীর্ণ, যা শুধুমাত্র একটি প্রচারণ মোড প্রবাহিত হতে দেয়। সাধারণত, কোরের আকার ২ থেকে ১৫ মাইক্রোমিটারের মধ্যে হয়।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবার

পদক্ষেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবারে, কোরের ব্যাস এত বড় যে এটি একাধিক প্রচারণ মোড প্রদান করে, অর্থাৎ একাধিক আলোর রশ্মি একই সাথে ফাইবার দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে। তবে, এই একাধিক রশ্মির একই সাথে প্রচারণ তাদের প্রচারণ বিলম্বের পার্থক্যের কারণে বিকৃতি ঘটায়।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে আলোর রশ্মির প্রচারণ নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল:

মাল্টিমোড ফাইবারের কোরের বৈশিষ্ট্য

উপরের চিত্রটি স্পষ্টভাবে দেখায় যে কোরের ব্যাস এত বড় যে এটি একাধিক প্রচারণ পথ প্রদান করে। সাধারণত, কোরের আকার ৫০ থেকে ১০০০ মাইক্রোমিটারের মধ্যে হয়।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারে প্রতিসরণ সূচকের পরিবর্তন

লক্ষণীয় যে, পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের প্রতিসরণ সূচক প্রোফাইল নিম্নলিখিত দ্বারা চিহ্নিত:

আলোর উৎস এবং পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের বৈশিষ্ট্য

লাইট-এমিটিং ডায়োড (LED) হল এই ফাইবারগুলির প্রধান আলোর উৎস।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের সুবিধা

• সহজ নির্মাণ প্রক্রিয়া

• কস্ট-ইফেক্টিভ উৎপাদন

• সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে প্রচারণ

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের অসুবিধা

• সিঙ্গল-মোড প্রচারণ একটি আলোর রশ্মি একসাথে প্রেরণের সীমাবদ্ধতার কারণে তথ্য-বহন ক্ষমতা সীমিত হয়।

• ছোট কোরের ব্যাসের কারণে আলোর কুপলিংয়ে বাধা ঘটে।

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবারের প্রয়োগ

পদক্ষেপ-ইনডেক্স ফাইবার প্রধানত স্থানীয় এলাকা নেটওয়ার্ক (LAN) সংযোগে ব্যবহৃত হয়। এটি কারণ তাদের তথ্য প্রেরণ ক্ষমতা গ্রেডেড-ইনডেক্স ফাইবারের চাইতে কম।