ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಹಿತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣದ ತತ್ವ

ದೂರದವರೆಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಉದ್ದೇಶಿಸಿರುವ ಆಧುನಿಕ ಸಂವಹನ ಮಾರ್ಗಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೇಖೆಗಳಾಗಿವೆ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಇದು ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇಂಟರ್ನೆಟ್ಗೆ ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿ .

ಫೈಬರ್ ಸ್ವತಃ ಕೋರ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದೊಂದಿಗೆ ಪೊರೆಯಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದ ಗಾಜಿನ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸುವ ಜವಾಬ್ದಾರಿಯುತ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಫೈಬರ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹರಡುತ್ತದೆ, ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್ನಿಂದ ಅದರ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ರೇಖೆಯ ಹೊರಗೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಕಿರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಡಯೋಡ್ ಅಥವಾ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್, ಫೈಬರ್ ಸ್ವತಃ, ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಏಕ-ಮೋಡ್ ಅಥವಾ ಬಹು-ಮೋಡ್ ಆಗಿರಬಹುದು.

ಸಂವಹನ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸಂವಹನ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ, ದೂರದವರೆಗೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಡೇಟಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ನಷ್ಟವಿಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲೈನ್‌ಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಈಗಾಗಲೇ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದುಗೂಡಿಸಲು ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಬಹುದು - ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಹೆದ್ದಾರಿಗಳ ವಿಭಾಗಗಳು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ತಾರ್ಕಿಕವಾಗಿ - ಡೇಟಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್‌ಗಳ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗುತ್ತವೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲೈನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಡೇಟಾ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗವನ್ನು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ನೂರಾರು ಗಿಗಾಬಿಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 10 Gbit ಎತರ್ನೆಟ್ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಆಧುನಿಕ ದೂರಸಂಪರ್ಕ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ವರ್ಷವನ್ನು 1970 ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಾರ್ನಿಂಗ್‌ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಪೀಟರ್ ಶುಲ್ಟ್ಜ್, ಡೊನಾಲ್ಡ್ ಕೆಕ್ ಮತ್ತು ರಾಬರ್ಟ್ ಮೌರೆರ್ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಅದು ದೂರವಾಣಿ ಸಂಕೇತವನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಕೇಬಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಕಲು ಮಾಡುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆರೆಯಿತು. ರಿಪೀಟರ್ಗಳಿಲ್ಲದೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಭಿವರ್ಧಕರು ಮೂಲದಿಂದ 1 ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 1% ಉಳಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುವ ತಂತಿಯನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಇದು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮಹತ್ವದ ತಿರುವು. ಲೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಮೂಲತಃ ನೂರಾರು ಹಂತಗಳ ಬೆಳಕನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ರವಾನಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿತ್ತು, ನಂತರ ಏಕ-ಹಂತದ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ದೂರದಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಏಕ-ಹಂತದ ಶೂನ್ಯ-ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಫೈಬರ್ 1983 ರಿಂದ ಇಂದಿನವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಬೇಡಿಕೆಯ ಫೈಬರ್ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಮೂಲಕ ಡೇಟಾವನ್ನು ರವಾನಿಸಲು, ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್‌ನಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬೇಕು, ನಂತರ ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ರವಾನಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ನಂತರ ರಿಸೀವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬೇಕು.ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಾಧನವನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಸಿವರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲೈನ್ನ ಮೊದಲ ಅಂಶವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಆಗಿದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಡೇಟಾದ ಸರಣಿಯನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಸಿಂಕ್ ಪಲ್ಸ್ ಸಿಂಥಸೈಜರ್, ಡ್ರೈವರ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರದಿಂದ ಸರಣಿ ಪರಿವರ್ತಕ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಮೂಲವು ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಅಥವಾ ಎಲ್ಇಡಿ ಆಗಿರಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಲ್ಇಡಿಗಳನ್ನು ದೂರಸಂಪರ್ಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್‌ನ ನೇರ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ಬಯಾಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ಡ್ರೈವರ್‌ನಿಂದ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಂತರ ಬೆಳಕನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕನೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕ್ ಕೇಬಲ್.

ರೇಖೆಯ ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಟೈಮಿಂಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರಿಸೀವರ್ (ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕ) ಮೂಲಕ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಹರಡುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಮರುನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಸರಣಿ ಡೇಟಾ ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಅನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.

ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಸಂವೇದಕದಿಂದ ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಪೂರ್ವ-ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಅದರ ನಂತರದ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ. ಡೇಟಾ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ರಿಕವರಿ ಚಿಪ್ ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಡೇಟಾ ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ನಿಂದ ಗಡಿಯಾರ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಮಯವನ್ನು ಮರುಪಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಸಮಯ-ವಿಭಾಗ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸರ್ 10 Gb/s ವರೆಗಿನ ಡೇಟಾ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇಂದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಡೇಟಾ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗಕ್ಕೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮಾನದಂಡಗಳಿವೆ:

ವೇವ್‌ಲೆಂತ್ ಡಿವಿಷನ್ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವೇವ್‌ಲೆಂತ್ ಡಿವಿಷನ್ ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸಿಂಗ್ ಹಲವಾರು ಮಲ್ಟಿಪ್ಲೆಕ್ಸ್ಡ್ ಡೇಟಾ ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಳುಹಿಸಿದಾಗ ಡೇಟಾ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಷನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ತನ್ನದೇ ಆದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಫೈಬರ್ ಸುಮಾರು 8 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಹೊರಗಿನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತಹ ಫೈಬರ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನದ ಕಿರಣವನ್ನು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಫೈಬರ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ. ಕಿರಣವು ಏಕಾಂಗಿಯಾಗಿ ಚಲಿಸಿದಾಗ, ಇಂಟರ್ಮೋಡ್ ಪ್ರಸರಣ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಾಲಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯು ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅಥವಾ ಹಂತ-ರೀತಿಯ ಆಗಿರಬಹುದು. ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ವಿತರಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಥ್ರೋಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬಹು-ಮೋಡ್‌ಗಿಂತ ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ ದೂರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ.

ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಫೈಬರ್ ವಿವಿಧ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಬಹು ಪ್ರಸರಣ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 50 ಅಥವಾ 62.5 µm ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣದ ಪರಿಚಯವನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಸಿವರ್ಗಳ ಬೆಲೆ ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಪದಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.

ಇದು ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಸಣ್ಣ ಮನೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಪ್ರದೇಶದ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳಿಗೆ ತುಂಬಾ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಇಂಟರ್‌ಮೋಡ್ ಪ್ರಸರಣದ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಹಾನಿಕಾರಕ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಿರಣಗಳು ಪ್ಯಾರಾಬೋಲಿಕ್ ಪಥಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. .ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ಏಕ-ಮೋಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.