অপটিক্যাল ফাইবার: সংশোধিত সংস্করণের মধ্যে পার্থক্য
বিষয়বস্তু বিয়োগ হয়েছে বিষয়বস্তু যোগ হয়েছে
অ বট কসমেটিক পরিবর্তন করছে; কোনো সমস্যা? |
অ বট নিবন্ধ পরিষ্কার করেছে, সমস্যা? এখানে জানান |
||
১ নং লাইন:
[[চিত্র:Fibreoptic.jpg|thumb|right|200px|একগুচ্ছ অপটিক্যাল ফাইবার। তত্ত্বীয়গতভাবে, উন্নত প্রযুক্তি যেমন [[DWDM]] ব্যবহারের ফলে তৈরি ছবির অল্প অপটিক্যাল ফাইবারগুলো সারা পৃথিবীতে বর্তমানে যত ডাটা ট্রান্সমিশন হয় তার সবগুলোর সমষ্টিগত ব্যান্ডউইডথ প্রদানে সক্ষম (~১০০ [[টেরাবিট]] প্রতি সেকেন্ডে প্রতি ফাইবারে [http://www.lucent.com/press/0601/010628.bla.html])]]
'''অপটিক্যাল ফাইবার'''(ইংরেজি: Optical fiber) একধরনের পাতলা, স্বচ্ছ তন্তু বিশেষ, সাধারণত [[কাঁচ]] অথবা [[প্লাস্টিক]] দিয়ে বানানো হয়, যা আলো পরিবহনে ব্যবহৃত হয়। '''ফাইবার অপটিকস''' ফলিত বিজ্ঞান ও প্রকৌশলের সেই শাখা যা এই অপটিক্যাল ফাইবার বিষয়ে আলোচনা করে।
অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে লম্বা দুরত্বে অনেক কম সময়ে বিপুল পরিমাণ তথ্য পরিবহন করা যায়। অপটিক্যাল ফাইবারের আরো অনেক সুবিধার মধ্যে উল্লেখযোগ্য হলো- এই ব্যবস্থায় তথ্য পরিবহনে তথ্য ক্ষয় কম হয়, তড়িৎ-চুম্বকীয় প্রভাব থেকে মুক্ত ইত্যাদি।
৪৩ নং লাইন:
বিশেষ প্রয়োজনে অপটিক্যাল ফাইবারের কোরের গঠন গোলাকার না হয়ে উপবৃত্তাকার অথবা চতুস্কোনীয় হতে পারে। এর মধ্যে পড়ে ''পোলারাইজেশন-মেইনটেইনিং অপটিক্যাল ফাইবার (polarization-maintaining optical fiber)'' ও ''হুইস্পারিং গ্যালারি মোড (whispering gallery mode)'' দূর করার জন্য বিশেষ ফাইবার।
২ মেগাওয়াট/বর্গ সেন্টিমিটার এর অধিক আলোক তীব্রতায় কোন অপটিক্যাল ফাইবার শক বা অন্য কারণে জ্বলে গেলে ''ফাইবার ফিউজ (fiber fuse)'' ঘটে। তখন ভাঙ্গার পূর্বেই ফাইবারটি বাস্পীভূত হয়ে যায় এবং প্রবাহ বন্ধ না হয়ে ১-৩ মিটার/সেকেন্ড বেগে প্রবাহিত হতে থাকে <ref>{{cite web | title=The Risks Digest Volume 12: Issue 44 | url=http://catless.ncl.ac.uk/Risks/12.44.html | accessdate=December 4 | accessyear=2005 }}</ref><sup>,</sup><ref>{{cite web | title=Optics Letters | url=http://ol.osa.org/abstract.cfm?id=72607 | accessdate=December 4 | accessyear=2005 }}</ref><sup>,</sup><ref>{{cite web | title=Photonics Spectra | url=http://www.photonics.com/spectra/tech/XQ/ASP/techid.1576/QX/read.htm | accessdate=December 4 | accessyear=2005}}</ref>।
===উপাদান===
৬১ নং লাইন:
যেহেতু কাঁচের প্রতিসরণাঙ্ক প্রায় ১.৫, ফাইবারে আলোর গতিবেগ প্রায় ২০০,০০০ কিমি/সেকেন্ড, বা শূণ্যে আলোর গতির দুই তৃতীয়াংশ।
আধুনিক কাঁচের অপটিক্যাল ফাইবারের বেলায় সর্বোচ্চ দূরত্ব আলোর বিচ্যুতির (dispersion) কারণে সীমাবদ্ধ। অপটিক্যাল ফাইবারের এই বিচ্যুতি (Dispersion) বিভিন্ন কারণে হতে পারে। <!-- Intermodal dispersion, caused by the different axial speeds of different transverse modes, limits the performance of [[multi-mode fiber]]. Because single-mode fiber supports only one transverse mode, intermodal dispersion is eliminated. For single-mode fiber performance is limited by [[chromatic dispersion]], which occurs because the index of the glass varies slightly depending on the wavelength of the light, and light from real optical transmitters has nonzero spectral width. [[Polarization mode dispersion]], which can limit the performance of single-mode systems, occurs because although the single-mode fiber can sustain only one transverse mode, it can carry this mode with two different polarizations, and slight imperfections or distortions in a fiber can alter the propagation velocities for the two polarizations. Dispersion limits the bandwidth of the fiber because the spreading optical pulse limits the rate that pulses can follow one another on the fiber and still be distinguishable at the receiver.
Because the effect of dispersion increases with the length of the fiber, a fiber transmission system is often characterized by its ''bandwidth-distance product'', often expressed in units of [[Hertz|MHz]]×km. This value is a product of bandwidth and distance because there is a trade off between the bandwidth of the signal and the distance it can be carried. For example, a common multimode fiber with bandwidth-distance product of 500 MHz×km could carry a 500 MHz signal for 1 km or a 1000 MHz signal for 0.5 km.
In single-mode fiber systems, both the fiber characteristics and the spectral width of the transmitter contribute to determining the bandwidth-distance product of the system. Typical single-mode systems can sustain transmission distances of 80 to 140 km (50 to 87 miles) between regenerations of the signal. By using an extremely narrow-spectrum laser source, data rates of up to 40 [[gigabit]]s per second are achieved in real-world applications.
Using [[Wavelength division multiplexing]] (WDM), the bandwidth carried by a single fiber can be increased into the range of [[terabit]]s per second. This is accomplished by transmitting many wavelengths at once on the fiber. ''Wavelength division [[multiplexer]]s'' and ''demultiplexers'' are used to combine and split up the wavelengths at each end of the link. In ''coarse WDM'' (CWDM) only a few wavelengths are used. One use of CWDM is to allow [[bidirectional]] communications over one fiber. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) usually involves transmitting and receiving more than eight "windows" of light. Sixteen, 40, and 80 windowed systems are common. Mathematically, 111 windows are possible over a single pair of optical fibers at the wavelengths used today.
৭৬ নং লাইন:
যোগাযোগব্যবস্থায় অপটিক্যাল ফাইবার নাকি ইলেকট্রিক্যাল (বা তামা) তার কোনটি ব্যবহার করা হবে তা কিছু ছাড় এর উপর নির্ভর করে। যেসব ক্ষেত্রে উচ্চ [[ব্যান্ডউইডথ]] দরকার বা অধিক দূরত্বে তথ্য প্রেরণ করতে হলে সাধারণত অপটিক্যাল ফাইবার পছন্দনীয়। এর প্রধান সুবিধা হচ্ছে এতে তথ্যের ক্ষতি খুব কম হয়, ফলে অধিক দূরত্বে [[অ্যাম্পলিফায়ার]] বা [[রিপিটার]] ছাড়াই ব্যবহার করা যায়। এবং এর ডাটা-পরিবহন ক্ষমতা এতই বেশি যে এই ক্ষমতা পেতে হাজার হাজার ইলেকট্রিক্যাল লিঙ্ক লাগবে কেবল একটি অপটিক্যাল ফাইবারকে প্রতিস্থাপন করতে। ফাইবার তামার তুলনায় অনেক হালকা: ৭০০ কিমি [[টেলিযোগাযোগ]] তামার কেবলের ওজন ২০ [[টন]]। এই একই কেবল যদি ফাইবার দিয়ে বানানো হয় তাহলে লাগে কেবল ৭ কেজি কাঁচ<ref>''Longman Write-on Notes'', Year 12 NCEA Physics Reference</ref>। আরও সুবিধা হচ্ছে একাধিক ফাইবার পাশাপাশি অনেক দুরত্ব অতিক্রম করলেও [[ক্রসটক]] হয় না যা কিনা কোন কোন ইলেকট্রিক কেবলের একটি সমস্যা।
স্বল্প দূরত্বে ও অল্প ব্যান্ডউইডথের ব্যবস্থায় তড়িৎ যোগাযোগ ব্যবহৃত হয়, কারণঃ
১৪১ ⟶ ১৪০ নং লাইন:
With ''inside vapor deposition'', a hollow glass tube approximately 40 cm in length known as a "preform" is placed horizontally and rotated slowly on a lathe, and gases such as [[silicon tetrachloride]] (SiCl<sub>4</sub>) or [[germanium tetrachloride]] (GeCl<sub>4</sub>) are injected with [[oxygen]] in the end of the tube. The gases are then heated by means of an external hydrogen burner, bringing the temperature of the gas up to 1900 [[kelvin]]s, where the tetrachlorides react with oxygen to produce [[silica]] or germania ([[germanium]] [[oxide]]) particles. When the reaction conditions are chosen to allow this reaction to occur in the gas phase throughout the tube volume, in contrast to earlier techniques where the reaction occurred only on the glass surface, this technique is called ''modified chemical vapor deposition''.
The oxide particles then agglomerate to form large particle chains, which subsequently deposit on the walls of the tube as soot. The deposition is due to the large difference in temperature between the gas core and the wall causing the gas to push the particles outwards (this is known as thermophoresis). The torch is then traversed up and down the length of the tube to deposit the material evenly. After the torch has reached the end of the tube, it is then brought back to the beginning of the tube and the deposited particles are then melted to form a solid layer. This process is repeated until a sufficient amount of material has been deposited. For each layer the composition can be varied by varying the gas composition, resulting in precise control of the finished fiber's optical properties.
In outside vapor deposition or vapor axial deposition, the glass is formed by ''flame hydrolysis'', a reaction in which silicon tetrachloride and germanium tetrachloride are oxidized by reaction with water (H<sub>2</sub>O) in an [[oxyhydrogen flame]]. In outside vapor deposition the glass is deposited onto a solid rod, which is removed before further processing. In vapor axial deposition, a short ''seed rod'' is used, and a porous preform, whose length is not limited by the size of the source rod, is built up on its end. The porous preform is consolidated into a transparent, solid perform by heating to about 1800 kelvins.
১৬২ ⟶ ১৬১ নং লাইন:
Finally, the cable may be armored to protect it from environmental hazards, such as construction work or gnawing animals. Undersea cables are more heavily armored in their near-shore portions to protect them from boat anchors, fishing gear, and even sharks, which may be attracted to the electrical power signals that are carried to power amplifiers or repeaters in the cable.
Modern fiber cables can contain up to a thousand fibers in a single cable, so the performance of optical networks easily accommodates even today's demands for bandwidth on a point-to-point basis. However, unused point-to-point potential bandwidth does not translate to operating profits, and it is estimated that no more than 1% of the optical fiber buried in recent years is actually 'lit'.
Modern cables come in a wide variety of sheathings and armor, designed for applications such as direct burial in trenches, dual use as power lines [http://www.dced.state.ak.us/dca/AEIS/PDF_Files/AIDEA_Energy_Screening.pdf ], installation in conduit, lashing to aerial telephone poles, submarine installation, or insertion in paved streets. In recent years the cost of small fiber-count pole mounted cables has greatly decreased due to the high Japanese and South Korean demand for [[Fiber to the Home]] (FTTH) installations.
১৬৮ ⟶ ১৬৭ নং লাইন:
== শেষ সংযোগস্থান ও বিভক্তি (Termination and splicing) ==
<!--
Optical fibers are connected to terminal equipment by [[optical fiber connector]]s. These connectors are usually of a standard type such as ''FC'', ''SC'', ''ST'', or ''LC''.
Optical fibers may be connected to each other by connectors or by ''splicing'', that is, joining two fibers together to form a continuous optical waveguide. The generally accepted splicing method is arc fusion splicing, which melts the fiber ends together with an [[electric arc]]. For quicker fastening jobs, a "mechanical splice" is used.
Fusion splicing is done with a specialized instrument that typically operates as follows: The two cable ends are fastened inside a splice enclosure that will protect the splices, and the fiber ends are stripped of their protective polymer coating (as well as the more sturdy outer jacket, if present). The ends are ''cleaved'' (cut) with a precision cleaver to make them perpendicular, and are placed into special holders in the splicer. The splicer uses small motors to align the end faces together, and emits a small spark between electrodes at the gap to burn off dust and moisture. Then the splicer generates a larger spark that raises the temperature above the [[melting point]] of the glass, fusing the ends together permanently. The location and energy of the spark is carefully controlled so that the molten core and cladding don't mix, and this minimizes optical loss. The splice is usually visible via a magnified viewing screen to check the cleaves before and the splice after. A splice loss estimate is measured by the splicer, by directing light through the cladding on one side and measuring the light leaking from the cladding on the other side. A splice loss under 0.1 dB is typical. The complexity of this process is the major thing that makes fiber splicing more difficult than splicing copper wire.
Mechanical fiber splices are designed to be quicker and easier to install, but there is still the need for stripping, careful cleaning and precision cleaving. The fiber ends are aligned and held together by a precision-made sleeve, often using a clear [[gel]] ([[index matching gel]]) that enhances the transmission of light across the joint. Such joints typically have higher optical loss, and are less robust than fusion splices, especially if the gel is used. All splicing techniques involve the use of an enclosure into which the splice is placed for protection afterward.
১৯৩ ⟶ ১৯২ নং লাইন:
== টুকিটাকি ==
{{Reflist}}
== তথ্যসূত্র ==
* Gambling, W. A., "The Rise and Rise of Optical Fibers", ''IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics'', Vol. 6, No. 6, pp.
* Gowar, John, ''Optical Communication Systems'', 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
* Hecht, Jeff, ''City of Light, The Story of Fiber Optics'', Oxford University Press, New York, 1999 (ISBN 0-19-510818-3)
| |||