অপটিক্যাল ফাইবারগুলির কার্যকারী নীতিটি আলোর মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিবিম্বের উপর ভিত্তি করে, অপটিক্যাল সংকেতগুলি ক্ষতি ছাড়াই দীর্ঘ দূরত্বে ভ্রমণ করতে দেয়। অপটিকাল ফাইবারগুলি কীভাবে কাজ করে তার একটি বিশদ ব্যাখ্যা নীচে দেওয়া হয়েছে:
1। অপটিকাল ফাইবারের প্রাথমিক কাঠামো
অপটিক্যাল ফাইবারগুলি সাধারণত তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত:
কোর: ফাইবারের কেন্দ্রীয় অংশ, একটি উচ্চ প্রতিসরণ সূচক সহ কাচ বা প্লাস্টিকের তৈরি। অপটিক্যাল সংকেত প্রাথমিকভাবে কোরের মাধ্যমে প্রচার করে।
ক্ল্যাডিং: কোরকে ঘিরে থাকে এবং আলোকে কোর থেকে বেরিয়ে আসা থেকে প্রতিরোধ করার জন্য একটি নিম্ন প্রতিসরাঙ্ক সূচক রয়েছে।
আবরণ: ক্ল্যাডিংয়ের বাইরে প্রতিরক্ষামূলক স্তর, যা মূলত ফাইবারকে শারীরিক ক্ষতি এবং পরিবেশগত কারণগুলি থেকে রক্ষা করে।
2. মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের নীতি
ফাইবারে অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের মূল নীতি হল সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন। যখন আলো একটি উচ্চ প্রতিসরণ সূচকের সাথে কোর থেকে একটি নিম্ন প্রতিসরাঙ্ক সূচকের সাথে ক্ল্যাডিংয়ে ভ্রমণ করে, যদি ঘটনা কোণটি একটি সমালোচনামূলক কোণের চেয়ে বেশি হয়, তবে আলো কোর থেকে বেরিয়ে যাবে না। পরিবর্তে, এটি কোর এবং ক্ল্যাডিংয়ের মধ্যে ইন্টারফেসে কোরে সম্পূর্ণরূপে প্রতিফলিত হবে। ক্রমাগত মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের একটি সিরিজের মাধ্যমে, অপটিক্যাল সংকেত ফাইবারে দীর্ঘ দূরত্বে প্রেরণ করা যেতে পারে।
3। হালকা প্রচারের পদ্ধতি
ফাইবারের ধরণের উপর নির্ভর করে, অপটিক্যাল সংকেত দুটি প্রধান মোডের মাধ্যমে প্রচার করতে পারে:
একক-মোড ফাইবার: একক-মোড ফাইবারগুলিতে, মূল ব্যাসটি খুব ছোট (সাধারণত 8-10} মাইক্রন), যা আলোকে একক মোডে (পাথ) প্রচার করতে দেয়। একক-মোড ফাইবারগুলির ন্যূনতম বিচ্ছুরণ রয়েছে, এগুলি দীর্ঘ-দূরত্বের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, উচ্চ-ব্যান্ডউইথ ডেটা ট্রান্সমিশন যেমন মেট্রোপলিটন এরিয়া নেটওয়ার্কস (এমএএন) এবং প্রশস্ত অঞ্চল নেটওয়ার্ক (ডাব্লুএএনএস)।
মাল্টি-মোড ফাইবার: মাল্টি-মোড ফাইবারগুলিতে, মূলটি আরও প্রশস্ত (সাধারণত 50 বা 62.5 মাইক্রন), একাধিক মোডে (পাথ) আলো প্রচার করতে দেয়। মাল্টি-মোড ফাইবারগুলি স্বল্প-দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত, তবে যেহেতু হালকা সংকেতগুলি বিভিন্ন পাথ ধরে ভ্রমণ করে, তারা বিভিন্ন সময়ে পৌঁছতে পারে, যার ফলে সংকেত বিকৃতি (মডেল বিচ্ছুরণ) হতে পারে। অতএব, মাল্টি-মোড ফাইবারগুলি সাধারণত স্থানীয় অঞ্চল নেটওয়ার্ক (ল্যান) বা ডেটা সেন্টারগুলির মধ্যে অভ্যন্তরীণ সংযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়।
4. সংকেত মনোযোগ এবং বিচ্ছুরণ
যদিও অপটিক্যাল ফাইবারগুলি দক্ষতার সাথে হালকা সংকেত প্রেরণ করতে পারে, তারা সংকেত ক্ষয় এবং বিচ্ছুরণ সম্পর্কিত কিছু সমস্যার সম্মুখীন হয়:
মনোযোগ: আলো যেমন ফাইবারের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে, ধীরে ধীরে এটি দুর্বল হয়ে যায়, মূলত ফাইবারে অমেধ্য এবং বিক্ষিপ্ত প্রভাবের কারণে। মনোযোগ সংক্রমণ দূরত্বকে সীমাবদ্ধ করে, তাই দীর্ঘ-দূরত্বের সংক্রমণে, অপটিক্যাল এম্প্লিফায়ার (যেমন এরবিয়াম-ডোপড ফাইবার এমপ্লিফায়ার) সাধারণত সংকেত বাড়াতে ব্যবহৃত হয়।
বিচ্ছুরণ: বিচ্ছুরণটি বিভিন্ন গতিতে বোঝায় যেখানে ফাইবারের মাধ্যমে আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য ভ্রমণ করে, যার ফলে সংক্রমণ চলাকালীন হালকা সংকেত ছড়িয়ে পড়ে। ছড়িয়ে পড়া সংকেত গুণকে প্রভাবিত করে, বিশেষত উচ্চ-গতির যোগাযোগগুলিতে, সুতরাং এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য বিচ্ছুরণ ক্ষতিপূরণ কৌশলগুলির প্রয়োজন।
অপটিক্যাল ফাইবারগুলি দক্ষ, দীর্ঘ-দূরত্বের ডেটা সংক্রমণ সক্ষম করে মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিবিম্বের মাধ্যমে মূলের মধ্যে হালকা সংকেতকে সীমাবদ্ধ করে। তাদের উচ্চ ব্যান্ডউইথ, কম মনোযোগ এবং হস্তক্ষেপের প্রতিরোধের ফলে তাদের আধুনিক যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলিতে মূল সংক্রমণ মাধ্যম তৈরি করে, যা উচ্চ-গতির ইন্টারনেট, দীর্ঘ-দূরত্বের যোগাযোগ এবং ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
