फाइबर ऑप्टिक्स में तरंग दैर्ध्य को समझना

Apr 15, 2021

एक संदेश छोड़ें

फाइबर ऑप्टिक्स शब्दजाल से भरा है लेकिन इसे समझना महत्वपूर्ण है। कई लोगों के लिए अधिक भ्रमित करने वाले शब्दों में से एक"तरंग दैर्ध्य है। जीजी उद्धरण; यह बहुत वैज्ञानिक लगता है, लेकिन यह केवल उस शब्द को परिभाषित करने के लिए प्रयोग किया जाता है जिसे हम प्रकाश के रंग के रूप में समझते हैं।
प्रकाश जीजी उद्धरण का हिस्सा है;विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम जीजी उद्धरण; जिसमें एक्स-रे, पराबैंगनी विकिरण, माइक्रोवेव, रेडियो, टीवी, सेल फोन और अन्य सभी वायरलेस सिग्नल भी शामिल हैं। वे विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं। हम एक स्पेक्ट्रम के रूप में विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य की सीमा का उल्लेख करते हैं।


तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति संबंधित हैं, इसलिए कुछ विकिरण इसकी तरंग दैर्ध्य द्वारा पहचाने जाते हैं जबकि अन्य को उनकी आवृत्ति द्वारा संदर्भित किया जाता है। छोटी तरंग दैर्ध्य, प्रकाश, यूवी और एक्स-रे के विकिरण के लिए, उदाहरण के लिए, हम आम तौर पर उनकी पहचान करने के लिए उनकी तरंग दैर्ध्य का उल्लेख करते हैं, जबकि रेडियो, टीवी और माइक्रोवेव जैसी लंबी तरंग दैर्ध्य, हम उनकी आवृत्ति से संदर्भित करते हैं।wavelength


जिस प्रकाश से हम सबसे अधिक परिचित हैं, वह निस्संदेह वह प्रकाश है जिसे हम देख सकते हैं। हमारी आंखें प्रकाश के प्रति संवेदनशील होती हैं जिनकी तरंग दैर्ध्य नीले/बैंगनी से लाल तक लगभग 400 नैनोमीटर (एक मीटर के अरबवें हिस्से) से 700 नैनोमीटर तक होती है। यदि आपको आश्चर्य है कि यह रंगों की श्रेणी क्यों है जिसे हम देख सकते हैं, तो यह's है क्योंकि यह वही क्षेत्र है जहां सूर्य का सबसे चमकीला उत्पादन होता है। दूसरे शब्दों में, हमने अपने स्थानीय तारे के उत्पादन की वर्णक्रमीय सीमा में दृष्टि विकसित की, वास्तव में काफी अच्छा विचार है।


ग्लास फाइबर के साथ फाइबर ऑप्टिक्स के लिए, हम इन्फ्रारेड क्षेत्र में प्रकाश का उपयोग करते हैं जिसमें दृश्य प्रकाश से तरंगदैर्ध्य लंबा होता है, आमतौर पर लगभग 850, 1300 और 1550 एनएम। हम इन्फ्रारेड का उपयोग क्यों करते हैं? क्योंकि उन तरंग दैर्ध्य पर फाइबर का क्षीणन बहुत कम होता है। ग्लास ऑप्टिकल फाइबर का क्षीणन दो कारकों, अवशोषण और प्रकीर्णन के कारण होता है। अवशोषण कई विशिष्ट तरंग दैर्ध्य में होता है जिसे पानी के बैंड कहा जाता है, जो कांच में जल वाष्प की थोड़ी मात्रा में अवशोषण के कारण होता है।

Attenuationबिखराव कांच में परमाणुओं या अणुओं के प्रकाश के उछलने के कारण होता है। यह दृढ़ता से तरंग दैर्ध्य का एक कार्य है, जिसमें लंबी तरंग दैर्ध्य में बहुत कम प्रकीर्णन होता है। क्या आपने कभी सोचा है कि आसमान नीला क्यों होता है? यह's क्योंकि सूर्य का प्रकाश नीले रंग में अधिक दृढ़ता से बिखरा हुआ है।


फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन तरंगदैर्ध्य दो कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है: ग्लास फाइबर में कम नुकसान के लिए इन्फ्रारेड में लंबी तरंगदैर्ध्य और अवशोषण बैंड के बीच तरंगदैर्ध्य पर। इस प्रकार सामान्य तरंग दैर्ध्य 850, 1300 और 1550 एनएम हैं। सौभाग्य से, हम इन विशेष तरंग दैर्ध्य पर ट्रांसमीटर (लेजर या एलईडी) और रिसीवर (फोटोडेटेक्टर) बनाने में भी सक्षम हैं।


यदि लंबी तरंग दैर्ध्य में फाइबर का क्षीणन कम होता है, तो हम' का उपयोग क्यों नहीं करते हैं, हम और भी अधिक तरंग दैर्ध्य का उपयोग नहीं करते हैं? इन्फ्रारेड तरंगदैर्घ्य प्रकाश और गर्मी के बीच संक्रमण करते हैं, जैसे आप विद्युत ताप तत्व की सुस्त लाल चमक देख सकते हैं और गर्मी महसूस कर सकते हैं। लंबी तरंग दैर्ध्य पर, परिवेश का तापमान पृष्ठभूमि शोर, परेशान करने वाला संकेत बन जाता है। और इन्फ्रारेड में महत्वपूर्ण जल बैंड हैं।

प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर (पीओएफ) उन सामग्रियों से बना है जिनमें कम तरंग दैर्ध्य पर कम अवशोषण होता है, इसलिए 650 एनएम पर लाल रोशनी आमतौर पर पीओएफ के साथ प्रयोग की जाती है, लेकिन 850 एनएम क्षीणन पर अभी भी स्वीकार्य है इसलिए कम तरंग दैर्ध्य ग्लास फाइबर ट्रांसमीटर का उपयोग किया जा सकता है।


हम अक्सर फाइबर ऑप्टिक्स में तरंग दैर्ध्य का उल्लेख करते हैं। संचरण के लिए हम जिस तरंगदैर्घ्य का उपयोग करते हैं, वह तरंगदैर्घ्य होना चाहिए जिसे हम अपने केबल संयंत्रों में नुकसान के लिए परीक्षण करते हैं। हमारे बिजली मीटर उन तरंग दैर्ध्य पर कैलिब्रेट किए जाते हैं ताकि हम अपने द्वारा स्थापित नेटवर्किंग उपकरण का परीक्षण कर सकें।


फाइबर ऑप्टिक्स के लिए तीन प्रमुख तरंग दैर्ध्य, 850, 1300 और 1550 एनएम हमारे द्वारा डिजाइन या परीक्षण की जाने वाली हर चीज को चलाते हैं। एनआईएसटी (यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी) फाइबर ऑप्टिक्स के लिए इन तीन तरंग दैर्ध्य पर बिजली मीटर अंशांकन प्रदान करता है। मल्टीमोड फाइबर को 850 और 1300 एनएम पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि सिंगलमोड फाइबर को 1310 और 1550 एनएम के लिए अनुकूलित किया गया है। १३०० एनएम और १३१० एनएम के बीच का अंतर केवल परंपरा की बात है, उन दिनों की बात है जब एटी जीजी amp; टी ने अधिकांश फाइबर ऑप्टिक शब्दजाल को निर्धारित किया था। १३१० एनएम पर लेजर और १३०० एनएम पर एलईडी क्रमशः सिंगलमोड और मल्टीमोड फाइबर में उपयोग किए गए थे।


जांच भेजें