মাল্টিমোড ফাইবার অপটিক্সের মূল নীতি এবং কর্মক্ষমতা সীমা

ফাইবার অপটিক্স, অত্যাবশ্যকীয় অপটিক্যাল ওয়েভগাইড উপাদান হিসাবে, টেলিযোগাযোগ, বর্ণালী বিজ্ঞান, আলোকসজ্জা এবং সেন্সর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। তাদের কার্যকরী নীতি এবং কর্মক্ষমতা অপটিমাইজেশন কৌশলগুলি বোঝা ব্যবহারিক প্রয়োগগুলিতে তাদের সম্ভাবনা সর্বাধিক করার জন্য অপরিহার্য।

অপটিক্যাল ফাইবারগুলি কঠিন বা তরল কাঠামোর মধ্যে আলো আবদ্ধ এবং পরিচালনা করতে মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন (TIR) ব্যবহার করে ওয়েভগাইড হিসাবে কাজ করে। সবচেয়ে প্রচলিত ফাইবার প্রকার - স্টেপ-ইনডেক্স ফাইবার - একটি উচ্চতর প্রতিসরাঙ্ক কোর এবং ক্ল্যাডিং দ্বারা গঠিত। যখন আলো কোর-ক্ল্যাডিং ইন্টারফেসে সংকট কোণের চেয়ে বেশি কোণে আঘাত করে, তখন টিআইআর ঘটে, যা কোরের মধ্যে আলো আটকে দেয়।

গ্রহণযোগ্য কোণ (θ ^acc ) টিআইআর-এর জন্য সর্বাধিক আপতন কোণ নির্দেশ করে এবং স্নেলের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

θ ^acc = arcsin(√(n ^core ² - n ^clad ²) / n)

যেখানে n ^core এবং n ^clad যথাক্রমে কোর এবং ক্ল্যাডিং প্রতিসরাঙ্ককে প্রতিনিধিত্ব করে এবং n বাহ্যিক মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ককে নির্দেশ করে। নির্মাতারা সাধারণত সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার (NA) এর মাধ্যমে আলো-সংগ্রহের ক্ষমতা চিহ্নিত করে:

NA = √(n ^core ² - n ^clad ²)

বৃহৎ-কোর স্টেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবারের জন্য, এই সূত্রটি সঠিক NA মান প্রদান করে। দূরবর্তী-ক্ষেত্র বীম প্রোফাইল পরিমাপের মাধ্যমে পরীক্ষামূলক নির্ধারণ (যেখানে তীব্রতা সর্বোচ্চের 5% এ নেমে আসে সেই কোণ সনাক্তকরণ) বিকল্প যাচাইকরণ প্রদান করে।

একটি ফাইবারের মাধ্যমে প্রতিটি সম্ভাব্য আলোর পথ একটি গাইডেড মোড গঠন করে। ফাইবার জ্যামিতি এবং উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি মোডের সংখ্যা নির্ধারণ করে, যা একক-মোড থেকে হাজার হাজার মোড পর্যন্ত বিস্তৃত। স্বাভাবিকীকৃত ফ্রিকোয়েন্সি (ভি-সংখ্যা) সমর্থিত মোডগুলির অনুমান করে:

V = (2πa/λ) × NA

যেখানে a হল কোর ব্যাসার্ধ এবং λ হল মুক্ত-স্থানের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। মাল্টিমোড ফাইবারগুলি ভি-মান >>1 (যেমন, 1.5µm এ 50µm/0.39NA ফাইবারের জন্য V≈40.8) প্রদর্শন করে, যা প্রায় V²/2 মোড সমর্থন করে। একক-মোড ফাইবারগুলি ছোট কোর এবং নিম্ন NA এর মাধ্যমে V ক্ষয় প্রক্রিয়া: শোষণ, বিক্ষেপণ এবং নমন ক্ষতি

• OH⁻ আয়নের মতো দূষকগুলি 1300nm এবং 2.94µm এ শোষণ শিখর তৈরি করে
• ডোপ্যান্ট ইঞ্জিনিয়ারিং কাস্টমাইজড ট্রান্সমিশন উইন্ডো সক্ষম করে
• বিক্ষেপণ ক্ষতি

• উৎপাদন বা হ্যান্ডলিং থেকে অসম্পূর্ণতা বহির্মুখী বিক্ষেপণ বৃদ্ধি করে
• নমন ক্ষতি

• কম-ক্রম মোড পছন্দ করে নমন সংবেদনশীলতা হ্রাস
• উচ্চ কোর পাওয়ার ঘনত্ব
• ওভারফিল্ড লঞ্চ
• বীম কোর মাত্রা অতিক্রম করে

• উচ্চ প্রাথমিক শক্তি থ্রুপুট
• দূরত্বের উপর দ্রুত উচ্চ-মোড অ্যাটেনিউয়েশন
• ক্ষতির থ্রেশহোল্ড: ইন্টারফেস এবং অভ্যন্তরীণ সীমাবদ্ধতা
• এয়ার/গ্লাস ইন্টারফেসের ক্ষতি

• ফোটোডার্কেনিং: UV/ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্য-প্ররোচিত অ্যাটেনিউয়েশন
• উচ্চ-ক্ষমতা অপারেশনের জন্য সেরা অনুশীলন ইনস্টলেশনের আগে সমস্ত ফাইবার ইন্টারফেস পরিদর্শন এবং পরিষ্কার করুন

1. কর্মক্ষমতা নিরীক্ষণ করার সময় ধীরে ধীরে শক্তি বৃদ্ধি করুন
2. নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত ফাইবার প্রকার নির্বাচন করুন
3. উপযুক্ত কয়েলিং এবং স্ট্রেইন রিলিফ কৌশল প্রয়োগ করুন