آپٹیکل کیبلز - ڈیوائس، اقسام اور خصوصیات

آپٹیکل کیبلز، تانبے یا ایلومینیم کنڈکٹرز والی کیبلز کے برعکس، سگنل کی ترسیل کے لیے ایک شفاف آپٹیکل فائبر کو بطور میڈیم استعمال کرتی ہیں۔ سگنل یہاں برقی رو کی مدد سے نہیں بلکہ روشنی کی مدد سے منتقل ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ عملی طور پر کوئی الیکٹران حرکت نہیں کرتے، بلکہ فوٹون، اور سگنل ٹرانسمیشن کے نقصانات غیر معمولی ہوتے ہیں۔

یہ کیبلز معلومات کی ترسیل کے ایک ذریعہ کے طور پر مثالی ہیں، کیونکہ روشنی دسیوں کلومیٹر تک بغیر کسی رکاوٹ کے شفاف فائبر گلاس سے گزر سکتی ہے، جبکہ روشنی کی شدت میں قدرے کمی واقع ہوتی ہے۔

ہے GOF-Cables (گلاس آپٹیکل فائبر کیبل) - شیشے کے ریشوں کے ساتھ، اور پی او ایف کیبلز (پلاسٹک آپٹیکل کیبل) - شفاف پلاسٹک فائبر کے ساتھ۔ دونوں کو روایتی طور پر آپٹیکل یا فائبر آپٹک کیبل کہا جاتا ہے۔

آپٹیکل کیبل ڈیوائس

فائبر آپٹک کیبل میں کافی آسان ڈیوائس ہے۔کیبل کے بیچ میں فائبر گلاس سے بنی ایک لائٹ گائیڈ ہے (اس کا قطر 10 مائکرون سے زیادہ نہیں ہے)، حفاظتی پلاسٹک یا شیشے کے خول میں ملبوس ہے، جو باؤنڈری پر ریفریکٹیو انڈیکس میں فرق کی وجہ سے روشنی کا مکمل اندرونی انعکاس فراہم کرتا ہے۔ دو میڈیا کے.

یہ پتہ چلتا ہے کہ روشنی، ٹرانسمیٹر سے وصول کنندہ تک، مرکزی رگ کو نہیں چھوڑ سکتی. اس کے علاوہ، روشنی برقی مقناطیسی مداخلت سے خوفزدہ نہیں ہے، لہذا ایسی کیبل کو برقی مقناطیسی ڈھال کی ضرورت نہیں ہے، لیکن صرف مضبوط کرنے کی ضرورت ہے.

آپٹیکل کیبل کی مکینیکل طاقت کو یقینی بنانے کے لیے، خصوصی اقدامات کیے جاتے ہیں - وہ کیبل کو بکتر بند بناتے ہیں، خاص طور پر جب بات ملٹی کور آپٹیکل کیبلز کی ہو جس میں ایک ہی وقت میں کئی الگ الگ آپٹیکل فائبر ہوتے ہیں۔ معلق کیبلز کو دھات اور کیولر کے ساتھ خصوصی کمک کی ضرورت ہوتی ہے۔

فائبر آپٹک کیبلز کا سب سے آسان ڈیزائن ہے۔ پلاسٹک کے شیل میں شیشے کے ریشے… ایک زیادہ پیچیدہ ڈیزائن ایک ملٹی لیئر کیبل ہے جس میں مضبوط عناصر شامل ہیں، مثال کے طور پر، پانی کے اندر، زیر زمین یا معطل شدہ تنصیب کے لیے۔

ملٹی لیئر آرمرڈ کیبل میں، سپورٹنگ ری انفورسنگ کیبل دھات سے بنی ہوتی ہے جو پولی تھیلین میان میں بند ہوتی ہے۔ اس کے اردگرد روشنی لے جانے والے پلاسٹک یا شیشے کے ریشے رکھے گئے ہیں۔ رنگین کوڈنگ اور مکینیکل نقصان سے تحفظ کے لیے ہر انفرادی فائبر کو رنگین وارنش کی ایک تہہ کے ساتھ لیپت کیا جاتا ہے۔ فائبر بنڈلوں کو پلاسٹک کی ٹیوبوں میں پیک کیا جاتا ہے جو ہائیڈروفوبک جیل سے بھری ہوتی ہے۔

ایک پلاسٹک ٹیوب میں 4 سے 12 ایسے ریشے ہوتے ہیں، جب کہ ایک ایسی کیبل میں ریشوں کی کل تعداد 288 تک ہو سکتی ہے۔ پائپ ایک دھاگے کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں جو ہائیڈروفوبک جیل سے نم کی گئی فلم کو سخت کرتا ہے - میکانکی اثرات کو زیادہ سے زیادہ کشن کرنے کے لیے۔ پائپ اور مرکزی کیبل پولی تھیلین میں بند ہیں۔اس کے بعد کیولر اسٹرینڈز ہیں، جو پھنسے ہوئے کیبل کے لیے عملی طور پر بکتر فراہم کرتے ہیں۔ پھر polyethylene اسے نمی سے بچانے کے لیے دوبارہ، اور آخر میں بیرونی خول۔

فائبر آپٹک کیبلز کی دو اہم اقسام

فائبر آپٹک کیبلز کی دو قسمیں ہیں: ملٹی موڈ اور سنگل موڈ۔ ملٹی موڈ والے سستے ہیں، سنگل موڈ والے زیادہ مہنگے ہیں۔

سنگل موڈ کیبل اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ فائبر سے گزرنے والی شعاعیں اہم باہمی انحراف کے بغیر عملی طور پر ایک ہی راستہ اختیار کرتی ہیں، نتیجتاً، تمام شعاعیں ایک ہی وقت میں اور سگنل کی شکل میں بگاڑ کے بغیر رسیور پر پہنچتی ہیں۔ سنگل موڈ کیبل میں آپٹیکل فائبر کا قطر تقریباً 1.3 μm ہے، اور یہ اس طول موج پر ہے کہ روشنی کو اس کے ذریعے منتقل کیا جانا چاہیے۔

اس وجہ سے، سخت ضروری طول موج کی یک رنگی روشنی کے ساتھ ایک لیزر ذریعہ ایک ٹرانسمیٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس قسم کی (سنگل موڈ) کی کیبلز کو آج مستقبل میں طویل فاصلے تک مواصلات کے لیے سب سے زیادہ امید افزا سمجھا جاتا ہے، لیکن ابھی وہ مہنگے اور قلیل المدتی ہیں۔

ملٹی موڈ کیبل سنگل موڈ والے سے کم "درست"۔ ٹرانسمیٹر سے شہتیر پھیلتے ہوئے اس میں داخل ہوتے ہیں، اور وصول کنندہ کی طرف منتقل شدہ سگنل کی شکل میں کچھ بگاڑ ہے۔ ملٹی موڈ کیبل میں آپٹیکل فائبر کا قطر 62.5 µm ہے اور میان کا بیرونی قطر 125 µm ہے۔

یہ ٹرانسمیٹر سائیڈ (0.85 μm طول موج) پر ایک روایتی (نان لیزر) LED استعمال کرتا ہے، اور یہ سامان لیزر لائٹ سورس کی طرح مہنگا نہیں ہے، اور موجودہ ملٹی موڈ کیبلز کی زندگی لمبی ہوتی ہے۔ اس قسم کی کیبلز کی لمبائی 5 کلومیٹر سے زیادہ نہیں ہے۔ عام سگنل ٹرانسمیشن لیٹنسی 5 ns/m کے آرڈر پر ہے۔

فائبر آپٹک کیبلز کے فوائد

کسی نہ کسی طریقے سے، آپٹیکل کیبل اپنے غیر معمولی شور سے تحفظ کے ساتھ عام برقی کیبلز سے یکسر مختلف ہے، جو اس کے ذریعے منتقل ہونے والی معلومات کی سالمیت اور رازداری دونوں کی زیادہ سے زیادہ حفاظت کو یقینی بناتی ہے۔

آپٹیکل کیبل پر ہدایت کی گئی برقی مقناطیسی مداخلت روشنی کے بہاؤ کو مسخ کرنے سے قاصر ہے، اور فوٹون خود بیرونی برقی مقناطیسی تابکاری پیدا نہیں کرتے ہیں۔ کیبل کی سالمیت کو توڑے بغیر، اس کے ذریعے منتقل ہونے والی معلومات کو روکنا ناممکن ہے۔

ایک فائبر آپٹک کیبل کی بینڈوتھ نظریاتی طور پر 10^12 ہرٹز ہے، جس کا کسی بھی پیچیدگی کی موجودہ کیبلز سے موازنہ نہیں کیا جا سکتا۔ آپ آسانی سے 10 Gbps فی کلومیٹر کی رفتار سے معلومات منتقل کر سکتے ہیں۔

فائبر آپٹک کیبل خود اتنی مہنگی نہیں ہے جتنی پتلی سماکشی کیبل۔ لیکن تیار شدہ نیٹ ورک کی قیمت میں اضافے کا بنیادی حصہ اب بھی ترسیل اور وصول کرنے والے آلات پر پڑتا ہے، جن کا کام برقی سگنل کو روشنی میں تبدیل کرنا ہے اور اس کے برعکس۔

مقامی نیٹ ورک کی آپٹیکل کیبل سے گزرتے وقت روشنی کے سگنل کی کشیدگی 5 ڈی بی فی 1 کلومیٹر سے زیادہ نہیں ہوتی ہے، یعنی کم فریکوئنسی والے برقی سگنل کے برابر۔ اس کے علاوہ، فریکوئنسی جتنی زیادہ ہوگی- روایتی برقی تاروں کے مقابلے آپٹیکل میڈیم کا فائدہ اتنا ہی مضبوط ہوگا۔ اور 0.2 GHz سے اوپر کی فریکوئنسیوں پر، آپٹیکل کیبل واضح طور پر مقابلے سے باہر ہے۔ ٹرانسمیشن کے فاصلے کو 800 کلومیٹر تک بڑھانا عملی طور پر ممکن ہے۔

فائبر آپٹک کیبلز رنگ یا اسٹار ٹوپولوجی نیٹ ورکس میں لاگو ہوتی ہیں جبکہ گراؤنڈنگ اور لوڈ بیلنسنگ کے مسائل کو مکمل طور پر ختم کرتی ہیں جو ہمیشہ برقی کیبلز سے متعلق ہوتے ہیں۔

کامل galvanic تنہائیمندرجہ بالا فوائد کے ساتھ، تجزیہ کاروں کو یہ پیشین گوئی کرنے کی اجازت دیتا ہے کہ نیٹ ورک کمیونیکیشن میں، آپٹیکل کیبلز جلد ہی مکمل طور پر برقی تاروں کی جگہ لے لیں گی، خاص طور پر کرہ ارض پر تانبے کی بڑھتی ہوئی کمی کے پیش نظر۔

فائبر آپٹک کیبلز کے نقصانات

منصفانہ طور پر، ہم آپٹیکل ڈیٹا ٹرانسمیشن سسٹم کے نقصانات کا ذکر کرنے میں ناکام نہیں ہو سکتے، جن میں سے اہم سسٹم انسٹال کرنے کی پیچیدگی اور کنیکٹرز کو انسٹال کرنے کی درستگی کے لیے اعلی تقاضے ہیں۔ کنیکٹر کی اسمبلی کے دوران مائکرون انحراف اس میں کشندگی میں اضافہ کا باعث بن سکتا ہے۔ یہاں آپ کو اعلی صحت سے متعلق ویلڈنگ یا ایک خصوصی چپکنے والی جیل کی ضرورت ہے، جس کا ریفریکٹو انڈیکس خود نصب فائبر گلاس سے ملتا جلتا ہے۔

اس وجہ سے، عملے کی اہلیت نرمی کی اجازت نہیں دیتی، ان کے استعمال کے لیے خصوصی آلات اور اعلیٰ مہارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ زیادہ تر اکثر، وہ کیبل کے ریڈی میڈ ٹکڑوں کے استعمال کا سہارا لیتے ہیں، جن کے سروں پر مطلوبہ قسم کے ریڈی میڈ کنیکٹر پہلے سے ہی نصب ہیں۔ آپٹیکل فائبر سے سگنل کو برانچ کرنے کے لیے، کئی چینلز (2 سے 8 تک) کے لیے مخصوص سپلٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن جب برانچنگ ہوتی ہے، تو روشنی کی کشندگی لامحالہ ہوتی ہے۔

بلاشبہ، فائبر تانبے کے مقابلے میں کم مضبوط اور کم لچکدار مواد ہے، اور اس کی حفاظت کے لیے فائبر کو 10 سینٹی میٹر سے کم رداس میں موڑنا خطرناک ہے۔آئنائزنگ تابکاری آپٹیکل فائبر کی شفافیت کو کم کرتی ہے، منتقل شدہ روشنی کے سگنل کی کشندگی کو بڑھاتی ہے۔

تابکاری مزاحم فائبر آپٹک کیبلز روایتی فائبر آپٹک کیبلز سے زیادہ مہنگی ہیں۔ درجہ حرارت میں اچانک تبدیلی فائبر میں شگاف بننے کا سبب بن سکتی ہے۔ بلاشبہ، آپٹیکل فائبر مکینیکل تناؤ، جھٹکا اور الٹراساؤنڈ کے لیے خطرناک ہے۔ ان عوامل سے بچاؤ کے لیے، کیبل شیتھوں سے خاص نرم آواز جذب کرنے والے مواد کا استعمال کیا جاتا ہے۔