फैलाव किसमें हैफाइबर ऑप्टिक्स?
जब आप प्रकाश की एक सफेद किरण को प्रिज्म में चमकाते हैं, तो आप देखेंगे कि प्रकाश में इंद्रधनुष बैंड या स्पेक्ट्रा शामिल हैं। यह घटना फैलाव का एक उदाहरण है. 700 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ लाल प्रकाश और 400 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ बैंगनी प्रकाश दृश्य स्पेक्ट्रम के विपरीत छोर पर हैं। लेकिन प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य एक दूसरे से अलग होने का क्या कारण है?
यह कांच है! चाहे वह कांच से बना प्रिज्म हो या फ्यूज्ड सिलिका ग्लास कोर वाला ऑप्टिकल फाइबर हो, चूंकि कांच एक फैलाव माध्यम है, इसलिए उन सभी में प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य को विभिन्न कोणों पर मोड़ने की क्षमता होती है। कांच या अन्य प्रकार के मीडिया को चिह्नित करने के लिए जिसके माध्यम से प्रकाश यात्रा कर सकता है, एक पैरामीटर का उपयोग किया जाता है, जिसे अपवर्तन सूचकांक (या अपवर्तन सूचकांक भी कहा जाता है) कहा जाता है। यह संख्या उस गति को दर्शाती है जिस पर प्रकाश माध्यम से यात्रा करता है। सिंगल-मोड फाइबर का विशिष्ट अपवर्तनांक लगभग 1.461 है, जिसका अर्थ है कि प्रकाश फाइबर की तुलना में निर्वात में 1.46 गुना तेजी से यात्रा करता है। हालाँकि, यह मान विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर थोड़ा भिन्न होता है। आमतौर पर प्रकाशिकी में, तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, अपवर्तक सूचकांक उतना ही कम होगा।
प्रकाश की गति की परिभाषा है: गति =प्रकाश की गति/अपवर्तनांक.
परिणामस्वरूप, जहां स्पेक्ट्रम के विभिन्न रंग अपवर्तक सूचकांक में अंतर के कारण अलग-अलग गति से यात्रा करते हैं, वहीं ऊपर की छवि में, कम अपवर्तक सूचकांक के कारण लाल प्रकाश नीले रंग की तुलना में तेजी से यात्रा करता है। दूरी पर, लाल और नीला अधिक दूर होंगे, इसलिए सिग्नल व्यापक होगा।
यदि प्रबंधित नहीं किया गया, तो यह नेटवर्क संचार प्रणालियों में गंभीर समस्या पैदा कर सकता है, विशेष रूप से तेज़ बिट दर अनुप्रयोगों में। 40G सिस्टम में 10G सिस्टम की तुलना में फैलाव की संभावना अधिक होती है क्योंकि स्रोत पर सिग्नल पल्स सघन होते हैं। एक 10G प्रणाली बिना विफलता के 100 किलोमीटर तक चल सकती है, जबकि एक 40G प्रणाली फैलाव क्षतिपूर्ति समाधान के बिना केवल कुछ किलोमीटर तक चल सकती है।
(यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑप्टिकल फाइबर के लिए विनिर्देश अक्सर समूह सूचकांक मूल्य को चरण वेग के बजाय समूह वेग के संदर्भ में बताएंगे। परिणामस्वरूप, सूचकांक मूल्य तरंग दैर्ध्य के साथ बढ़ेगा। यह प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कॉर्निंग द्वारा ® SMF-28® अल्ट्रा सिंगल मोड फाइबर देखें जहां RFI @ 1310nm 1.4676 है और @ 1550nm 1.4682 है)
फैलाव मुआवजा मॉड्यूल फैलाव को कैसे कम करते हैं
फैलाव मुआवजा मॉड्यूल (या डीसीएम) का उपयोग एकल-मोड फाइबर में संचित फैलाव की भरपाई के लिए किया जाता है, और फैलाव गुणांक का उपयोग फैलाव मूल्य को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। नियमित एसएमएफ 1550एनएम पर लगभग प्लस 16~17 पीएस/(एनएम*किमी) है। इस समस्या को ठीक से प्रबंधित करने के लिए, डीसीएम को मॉड्यूल के अंदर एक विशेष प्रकार के फैलाव क्षतिपूर्ति फाइबर का उपयोग करके बनाया जाता है जिसका नकारात्मक फैलाव गुणांक -30 से -300 पीएस/(एनएम*किमी) तक होता है।
उदाहरण के लिए, फ़ाइबर की 1{3}}किमी लंबाई के लिए संचयी फैलाव प्लस 160~170 पीएस/एनएम होगा, इसलिए फैलाव की इस मात्रा की भरपाई करने के लिए, कुल फैलाव को कम करने के लिए डीसीएम को लिंक में जोड़ा जाएगा। निर्दिष्ट और गणना की गई फाइबर लंबाई /(एनएम*किमी) के साथ 0 पीएस तक। शेन्ज़ेन जियानीइटॉन्ग टेक्नोलॉजी G652 और G655 ऑप्टिकल फाइबर के लिए उच्च गुणवत्ता वाले फैलाव कम्पेसाटर प्रदान करती है, विशेष रूप से 10G से ऊपर की दरों पर लंबी दूरी के सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए।
