মেরু-সংরক্ষণকারী ফাইবার ব্যবহার এবং নতুন প্রবণতা

ফাইবার অপটিক যোগাযোগের দ্রুত পরিবর্তনশীল ক্ষেত্রে, স্থিতিশীল সংকেত প্রেরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তথ্যের আদান-প্রদানের প্রধান মাধ্যম হিসেবে, অপটিক্যাল ফাইবার সরাসরি সিস্টেমের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে। যাইহোক, পরিবেশগত কারণগুলি ট্রান্সমিশনের সময় আলোর মেরুকরণ অবস্থা পরিবর্তন করতে পারে, যা সংকেতের অখণ্ডতাকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। পোলারাইজেশন-মেইনটেইনিং ফাইবার (PM Fiber) বিশেষ প্রকৌশলের মাধ্যমে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে।

একটি তড়িচ্চুম্বকীয় তরঙ্গ হিসাবে, আলো বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র প্রদর্শন করে যা একে অপরের সাথে লম্বভাবে স্পন্দিত হয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কম্পনের দিক মেরুকরণ অবস্থা নির্ধারণ করে, যা বিভিন্ন রূপে প্রকাশিত হয়:

• রৈখিক মেরুকরণ: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র একটি নির্দিষ্ট অক্ষ বরাবর স্পন্দিত হয়
• বৃত্তাকার মেরুকরণ: ক্ষেত্র ভেক্টর অভিন্নভাবে ঘোরে, একটি হেলিকাল পথ তৈরি করে
• উপবৃত্তাকার মেরুকরণ: ক্ষেত্র ভেক্টর উভয় মাত্রা এবং ওরিয়েন্টেশনে পরিবর্তিত হয়
• অমেরুকৃত আলো: এলোমেলো ক্ষেত্র ভেক্টর ওরিয়েন্টেশন

আদর্শ একক-মোড ফাইবারগুলির দুটি অর্থোগোনাল মেরুকরণ মোড অভিন্নভাবে প্রচার করা উচিত। উত্পাদন ত্রুটি, বাঁকানো এবং তাপমাত্রার ওঠানামা মোডগুলির মধ্যে প্রচার গতির পার্থক্য তৈরি করে—পোলারাইজেশন মোড ডিসপারশন (PMD) নামক একটি ঘটনা। এই প্রভাব অপটিক্যাল পালসগুলিকে বিস্তৃত করে, যা ট্রান্সমিশন হার এবং দূরত্বকে সীমিত করে।

অতিরিক্তভাবে, অপটিক্যাল উপাদানগুলিতে পোলারাইজেশন-নির্ভর ক্ষতি (PDL) বিভিন্ন মেরুকরণ অবস্থার জন্য অসম অ্যাটেনিউয়েশন ঘটায়, যা সংকেত-থেকে-নয়েজ অনুপাত হ্রাস করে। PM ফাইবারের প্রকৌশলিত বাইরিফ্রিনজেন্স ট্রান্সমিশনের সময় ইনপুট পোলারাইজেশন বজায় রেখে এই প্রভাবগুলি হ্রাস করে।

কিছু উপকরণ ভিন্ন মেরুকরণ দিকের জন্য ভিন্ন প্রতিসরাঙ্ক প্রদর্শন করে—একটি বৈশিষ্ট্যকে বাইরিফ্রিনজেন্স বলা হয়। PM ফাইবারগুলি মেরুকরণ মোডগুলির মধ্যে যথেষ্ট প্রচার ধ্রুবক পার্থক্য তৈরি করতে উচ্চ বাইরিফ্রিনজেন্স ব্যবহার করে, মোড কাপলিং প্রতিরোধ করে।

দুটি প্রভাবশালী ডিজাইন পোলারাইজেশন রক্ষণাবেক্ষণ করে:

• PANDA ফাইবার: সেন্ট্রাল কোর এর পাশে প্রতিসম স্ট্রেস-অ্যাপ্লাইং পার্টস (SAPs) বৈশিষ্ট্যযুক্ত। বোরন- বা জার্মেনিয়াম-ডোপড SAPs ফাইবার অঙ্কনের সময় তাপীয় প্রসারণের অমিল তৈরি করে, যা নিয়ন্ত্রিত স্ট্রেস বাইরিফ্রিনজেন্স তৈরি করে।
• বো-টাই ফাইবার: উচ্চ বাইরিফ্রিনজেন্সের জন্য ওয়েজ-আকৃতির স্ট্রেস অঞ্চল ব্যবহার করে, যদিও আরও জটিল উত্পাদন প্রয়োজনীয়তা সহ।

PM ফাইবারের গুণমান বেশ কয়েকটি প্যারামিটারের মাধ্যমে পরিমাণগত করা হয়:

• বিলুপ্তি অনুপাত: মেরুকরণ সংরক্ষণের ক্ষমতা পরিমাপ করে
• বিট দৈর্ঘ্য: অর্থোগোনাল মোডগুলির জন্য 2π ফেজ পার্থক্য জমা করার দূরত্ব
• বাইরিফ্রিনজেন্সের মাত্রা: মেরুকরণ মোডগুলির মধ্যে প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য
• কাটঅফ তরঙ্গদৈর্ঘ্য: একক-মোড অপারেশনের জন্য সর্বনিম্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য

PM ফাইবার উৎপাদনে একাধিক প্যারামিটারের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন:

1. প্রিফর্ম তৈরি: পরিবর্তিত রাসায়নিক বাষ্প জমা (MCVD) বা বাষ্প অক্ষীয় জমা (VAD) স্ট্রেস অঞ্চল সহ কাঁচের কাঠামো তৈরি করে
2. ফাইবার অঙ্কন: নিয়ন্ত্রিত গরম এবং টানা প্রিফর্মগুলিকে ধারাবাহিক ব্যাসের ফাইবারগুলিতে রূপান্তরিত করে
3. লেপ প্রয়োগ: সুরক্ষামূলক পলিমার স্তরগুলি সূক্ষ্ম কাঁচকে রক্ষা করে
4. গুণমান পরীক্ষা: অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য যাচাইকরণ

PM ফাইবার PMD কমিয়ে উচ্চ-গতির, দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রান্সমিশন সক্ষম করে। সুসংগত যোগাযোগ সিস্টেমে, তারা উন্নত মডুলেশন ফর্ম্যাটগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ ফেজ তথ্য সংরক্ষণ করে।

ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ এবং কারেন্ট সেন্সরগুলি ঘূর্ণন এবং কারেন্টের সঠিক পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় মেরুকরণ অবস্থা বজায় রাখতে PM ফাইবারের উপর নির্ভর করে।

PM ফাইবারগুলি ফাইবার লেজারে স্থিতিশীল মেরুকরণ আউটপুট নিশ্চিত করে, যা উপাদান প্রক্রিয়াকরণ থেকে বৈজ্ঞানিক গবেষণা পর্যন্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে উপকৃত করে। মোড-লকড লেজারগুলি বিশেষ করে অতি-সংক্ষিপ্ত পালস প্রজন্মের জন্য মেরুকরণ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন।

কোয়ান্টাম কী বিতরণ সিস্টেমগুলি নিরাপদ যোগাযোগের জন্য কোয়ান্টাম তথ্য এনকোড করে এমন ফোটন মেরুকরণ অবস্থা সংরক্ষণে PM ফাইবার ব্যবহার করে।

সঠিক PM ফাইবার হ্যান্ডলিং সংযোগ এবং স্প্লাইসিংয়ের সময় মেরুকরণ অক্ষের সারিবদ্ধকরণের প্রতি মনোযোগ প্রয়োজন। মূল পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

• সঠিক অভিযোজনের জন্য কীযুক্ত সংযোগকারী ডিজাইন
• মেরুকরণ সারিবদ্ধকরণ ক্ষমতা সহ বিশেষ ফিউশন স্প্লাইসার
• সূক্ষ্ম ফাইবার এন্ডফেস প্রস্তুতি

PM ফাইবার প্রযুক্তির উদীয়মান প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:

• কম্প্যাক্ট ফোটোনিক ডিভাইসের জন্য ক্ষুদ্রাকরণ
• নতুন উপকরণগুলির মাধ্যমে উন্নত কর্মক্ষমতা
• আরও বিস্তৃত গ্রহণের জন্য খরচ কমানোর কৌশল
• চরম পরিবেশের জন্য বিশেষ ফাইবার
• একাধিক ফাংশন একত্রিত করে ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক মডিউল

কর্নিং, ওএফএস এবং ফুজিকুরার মতো শীর্ষস্থানীয় নির্মাতারা বিভিন্ন PM ফাইবার তৈরি করে, যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার জন্য তৈরি সমাধান সরবরাহ করে। বিশেষ ফাইবার কোম্পানিগুলি উন্নত ডিজাইন এবং কাস্টম ক্ষমতা সহ উদ্ভাবন অব্যাহত রেখেছে।

ফোটোনিক প্রযুক্তি উন্নত হওয়ার সাথে সাথে, পোলারাইজেশন-মেইনটেইনিং ফাইবারগুলি টেলিকমিউনিকেশন, সেন্সিং, কোয়ান্টাম সিস্টেম এবং আরও অনেক কিছুতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে। চলমান উপাদান এবং উত্পাদন উদ্ভাবনগুলি খরচ কমানোর সময় কর্মক্ষমতা সীমা প্রসারিত করার প্রতিশ্রুতি দেয়, যা নিশ্চিত করে যে PM ফাইবারগুলি সুনির্দিষ্ট মেরুকরণ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয় অপটিক্যাল সিস্টেমে অপরিহার্য উপাদান হিসাবে থাকবে।