ডেটা ট্রান্সমিশনের জগতে, ফাইবার অপটিক কেবলগুলি তথ্য সুপারহাইওয়ে হিসাবে কাজ করে যা দ্রুত ডেটা প্রবাহকে সক্ষম করে। যাইহোক, উপলব্ধ ফাইবার প্রকারের অ্যারে - বিশেষ করে সাধারণ মাল্টিমোড ভেরিয়েন্ট OM1, OM2, OM3, এবং OM4 - বিভ্রান্তি তৈরি করতে পারে। এই ফাইবার প্রকারগুলি কী আলাদা করে এবং নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য কীভাবে উপযুক্ত সমাধান নির্বাচন করা উচিত? এই ব্যাপক বিশ্লেষণ তাদের বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি পরীক্ষা করে নির্বাচন প্রক্রিয়া নেভিগেট করতে সহায়তা করে।
মাল্টিমোড ফাইবারের পেছনের পদার্থবিদ্যা: মোডাল ডিসপারশন এবং ব্যান্ডউইথ
OM1 থেকে OM4 ফাইবারগুলির মধ্যে পার্থক্য বুঝতে হলে, আমাদের প্রথমে মাল্টিমোড ফাইবারের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করতে হবে: মোডাল ডিসপারশন। যখন আলো একটি ফাইবারের মধ্য দিয়ে যায়, তখন একাধিক প্রচার মোড বিদ্যমান থাকে কারণ ফাইবারের কোর ব্যাস আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এই মোডগুলি বিভিন্ন গতি এবং পর্যায়ে ভ্রমণ করে, যা দূরত্বে অপটিক্যাল পালসের অস্থায়ী বিস্তারের কারণ হয় - মোডাল বা আন্তঃমোডাল ডিসপারশন নামে পরিচিত একটি ঘটনা।
ব্যান্ডউইথ, MHz·km-এ পরিমাপ করা হয়, মাল্টিমোড ফাইবারগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক হিসাবে কাজ করে। একটি ফাইবারের ট্রান্সমিশন ক্ষমতা এবং এর দৈর্ঘ্যের মধ্যে সম্পর্ক বিপরীত: দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে ব্যান্ডউইথ হ্রাস পায়। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন ব্যান্ডউইথকে ফ্রিকোয়েন্সি এবং দূরত্বের গুণফল হিসাবে প্রকাশ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, 600 MHz·km-এ রেট করা একটি ফাইবার 2 কিমি দূরত্বে 300 MHz ব্যান্ডউইথ সরবরাহ করবে।
গবেষণায় দেখা যায় যে স্টেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবারগুলি সাধারণত 20 MHz·km পর্যন্ত ব্যান্ডউইথ-দৈর্ঘ্যের পণ্য সরবরাহ করে, যেখানে গ্রেডেড-ইনডেক্স ফাইবারগুলি 2.5 GHz·km পর্যন্ত অর্জন করতে পারে। একক-মোড ফাইবারগুলি, তাদের ন্যূনতম বিচ্ছুরণ এবং সংকীর্ণ বর্ণালী রেখা প্রস্থের সাথে, কার্যকরভাবে সীমাহীন ট্রান্সমিশন ব্যান্ডউইথ সরবরাহ করে।
ট্রান্সমিশন গতির মৌলিক বিষয়: Nyquist এবং Shannon
মাল্টিমোড ফাইবারগুলিতে ডেটা ট্রান্সমিশন হার সরাসরি ব্যান্ডউইথের সাথে সম্পর্কিত। Nyquist-এর উপপাদ্য প্রতিষ্ঠা করে যে বাইনারি ডেটার জন্য, সর্বাধিক ডেটা হার চ্যানেলের ব্যান্ডউইথের দ্বিগুণ (যেমন, একটি 200 MHz চ্যানেল 400 Mbps সমর্থন করে)। শ্যাননের সূত্র আরও গোলমালপূর্ণ চ্যানেলগুলিতে সর্বাধিক ট্রান্সমিশন হার, ব্যান্ডউইথ এবং সংকেত-থেকে-নয়েজ অনুপাতের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করে।
OM শ্রেণীবিভাগ: একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ
"OM" পদবি (অপটিক্যাল মাল্টিমোড) ফাইবার গ্রেড নির্দেশ করে, প্রতিটি সংস্করণ আলাদা ব্যান্ডউইথ এবং দূরত্ব ক্ষমতা প্রদান করে:
| প্রকার | কোর ব্যাস (μm) | ফাইবার প্রকার | 1Gb ইথারনেট | 10Gb ইথারনেট | 40Gb ইথারনেট | 100Gb ইথারনেট |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62.5/125 | মাল্টিমোড | 275m | 33m | সমর্থিত নয় | সমর্থিত নয় |
| OM2 | 50/125 | মাল্টিমোড | 550m | 82m | সমর্থিত নয় | সমর্থিত নয় |
| OM3 | 50/125 | লেজার-অপ্টিমাইজড | 550m | 300m | 100m | 100m |
| OM4 | 50/125 | লেজার-অপ্টিমাইজড | 550m | 400m | 150m | 150m |
নকশা এবং অ্যাপ্লিকেশন পার্থক্য
OM1 এবং OM2 ফাইবারগুলি মূলত LED আলো উৎসের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যেখানে OM3 এবং OM4 লেজার ডায়োড (LD) ট্রান্সমিশনের জন্য অপ্টিমাইজেশন অন্তর্ভুক্ত করে। নতুন স্ট্যান্ডার্ডগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত কর্মক্ষমতা প্রদান করে:
ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, OM1 এবং OM2 বিল্ডিং অবকাঠামোতে ব্যাপকভাবে স্থাপন করা হয়েছে যা 1Gb ইথারনেট পর্যন্ত সমর্থন করে। OM3 এবং OM4 কেবলগুলি সাধারণত ডেটা সেন্টার পরিবেশে প্রয়োগ করা হয় যেখানে তারা 10Gb, 40Gb, এবং এমনকি 100Gb ইথারনেট ট্রান্সমিশন সমর্থন করে।
বাস্তবায়ন নির্দেশিকা
OM3 অ্যাপ্লিকেশন: এই লেজার-অপ্টিমাইজড ফাইবার 4 থেকে 48 কোর পর্যন্ত বিভিন্ন কনফিগারেশন সমর্থন করে। মূল বাস্তবায়ন পরিস্থিতিতে অন্তর্ভুক্ত:
OM4 অ্যাপ্লিকেশন: একক-মোড ফাইবারের খরচ কম হলেও, সাশ্রয়ী 850nm অপটিক্সের সাথে OM4-এর সামঞ্জস্যতা এটিকে অর্থনৈতিকভাবে সুবিধাজনক করে তোলে:
OM1 থেকে OM4 মাল্টিমোড ফাইবার প্রযুক্তির বিবর্তন এমন সমাধান তৈরি করেছে যা অবকাঠামো বিনিয়োগের উপর রিটার্নকে সর্বাধিক করে তোলে এবং ব্যাকবোন ক্যাবলিং এবং ফাইবার-টু-দ্য-ডেস্কটপ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
ডেটা ট্রান্সমিশনের জগতে, ফাইবার অপটিক কেবলগুলি তথ্য সুপারহাইওয়ে হিসাবে কাজ করে যা দ্রুত ডেটা প্রবাহকে সক্ষম করে। যাইহোক, উপলব্ধ ফাইবার প্রকারের অ্যারে - বিশেষ করে সাধারণ মাল্টিমোড ভেরিয়েন্ট OM1, OM2, OM3, এবং OM4 - বিভ্রান্তি তৈরি করতে পারে। এই ফাইবার প্রকারগুলি কী আলাদা করে এবং নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য কীভাবে উপযুক্ত সমাধান নির্বাচন করা উচিত? এই ব্যাপক বিশ্লেষণ তাদের বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি পরীক্ষা করে নির্বাচন প্রক্রিয়া নেভিগেট করতে সহায়তা করে।
মাল্টিমোড ফাইবারের পেছনের পদার্থবিদ্যা: মোডাল ডিসপারশন এবং ব্যান্ডউইথ
OM1 থেকে OM4 ফাইবারগুলির মধ্যে পার্থক্য বুঝতে হলে, আমাদের প্রথমে মাল্টিমোড ফাইবারের একটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করতে হবে: মোডাল ডিসপারশন। যখন আলো একটি ফাইবারের মধ্য দিয়ে যায়, তখন একাধিক প্রচার মোড বিদ্যমান থাকে কারণ ফাইবারের কোর ব্যাস আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এই মোডগুলি বিভিন্ন গতি এবং পর্যায়ে ভ্রমণ করে, যা দূরত্বে অপটিক্যাল পালসের অস্থায়ী বিস্তারের কারণ হয় - মোডাল বা আন্তঃমোডাল ডিসপারশন নামে পরিচিত একটি ঘটনা।
ব্যান্ডউইথ, MHz·km-এ পরিমাপ করা হয়, মাল্টিমোড ফাইবারগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক হিসাবে কাজ করে। একটি ফাইবারের ট্রান্সমিশন ক্ষমতা এবং এর দৈর্ঘ্যের মধ্যে সম্পর্ক বিপরীত: দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে ব্যান্ডউইথ হ্রাস পায়। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন ব্যান্ডউইথকে ফ্রিকোয়েন্সি এবং দূরত্বের গুণফল হিসাবে প্রকাশ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, 600 MHz·km-এ রেট করা একটি ফাইবার 2 কিমি দূরত্বে 300 MHz ব্যান্ডউইথ সরবরাহ করবে।
গবেষণায় দেখা যায় যে স্টেপ-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবারগুলি সাধারণত 20 MHz·km পর্যন্ত ব্যান্ডউইথ-দৈর্ঘ্যের পণ্য সরবরাহ করে, যেখানে গ্রেডেড-ইনডেক্স ফাইবারগুলি 2.5 GHz·km পর্যন্ত অর্জন করতে পারে। একক-মোড ফাইবারগুলি, তাদের ন্যূনতম বিচ্ছুরণ এবং সংকীর্ণ বর্ণালী রেখা প্রস্থের সাথে, কার্যকরভাবে সীমাহীন ট্রান্সমিশন ব্যান্ডউইথ সরবরাহ করে।
ট্রান্সমিশন গতির মৌলিক বিষয়: Nyquist এবং Shannon
মাল্টিমোড ফাইবারগুলিতে ডেটা ট্রান্সমিশন হার সরাসরি ব্যান্ডউইথের সাথে সম্পর্কিত। Nyquist-এর উপপাদ্য প্রতিষ্ঠা করে যে বাইনারি ডেটার জন্য, সর্বাধিক ডেটা হার চ্যানেলের ব্যান্ডউইথের দ্বিগুণ (যেমন, একটি 200 MHz চ্যানেল 400 Mbps সমর্থন করে)। শ্যাননের সূত্র আরও গোলমালপূর্ণ চ্যানেলগুলিতে সর্বাধিক ট্রান্সমিশন হার, ব্যান্ডউইথ এবং সংকেত-থেকে-নয়েজ অনুপাতের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করে।
OM শ্রেণীবিভাগ: একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ
"OM" পদবি (অপটিক্যাল মাল্টিমোড) ফাইবার গ্রেড নির্দেশ করে, প্রতিটি সংস্করণ আলাদা ব্যান্ডউইথ এবং দূরত্ব ক্ষমতা প্রদান করে:
| প্রকার | কোর ব্যাস (μm) | ফাইবার প্রকার | 1Gb ইথারনেট | 10Gb ইথারনেট | 40Gb ইথারনেট | 100Gb ইথারনেট |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62.5/125 | মাল্টিমোড | 275m | 33m | সমর্থিত নয় | সমর্থিত নয় |
| OM2 | 50/125 | মাল্টিমোড | 550m | 82m | সমর্থিত নয় | সমর্থিত নয় |
| OM3 | 50/125 | লেজার-অপ্টিমাইজড | 550m | 300m | 100m | 100m |
| OM4 | 50/125 | লেজার-অপ্টিমাইজড | 550m | 400m | 150m | 150m |
নকশা এবং অ্যাপ্লিকেশন পার্থক্য
OM1 এবং OM2 ফাইবারগুলি মূলত LED আলো উৎসের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যেখানে OM3 এবং OM4 লেজার ডায়োড (LD) ট্রান্সমিশনের জন্য অপ্টিমাইজেশন অন্তর্ভুক্ত করে। নতুন স্ট্যান্ডার্ডগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত কর্মক্ষমতা প্রদান করে:
ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, OM1 এবং OM2 বিল্ডিং অবকাঠামোতে ব্যাপকভাবে স্থাপন করা হয়েছে যা 1Gb ইথারনেট পর্যন্ত সমর্থন করে। OM3 এবং OM4 কেবলগুলি সাধারণত ডেটা সেন্টার পরিবেশে প্রয়োগ করা হয় যেখানে তারা 10Gb, 40Gb, এবং এমনকি 100Gb ইথারনেট ট্রান্সমিশন সমর্থন করে।
বাস্তবায়ন নির্দেশিকা
OM3 অ্যাপ্লিকেশন: এই লেজার-অপ্টিমাইজড ফাইবার 4 থেকে 48 কোর পর্যন্ত বিভিন্ন কনফিগারেশন সমর্থন করে। মূল বাস্তবায়ন পরিস্থিতিতে অন্তর্ভুক্ত:
OM4 অ্যাপ্লিকেশন: একক-মোড ফাইবারের খরচ কম হলেও, সাশ্রয়ী 850nm অপটিক্সের সাথে OM4-এর সামঞ্জস্যতা এটিকে অর্থনৈতিকভাবে সুবিধাজনক করে তোলে:
OM1 থেকে OM4 মাল্টিমোড ফাইবার প্রযুক্তির বিবর্তন এমন সমাধান তৈরি করেছে যা অবকাঠামো বিনিয়োগের উপর রিটার্নকে সর্বাধিক করে তোলে এবং ব্যাকবোন ক্যাবলিং এবং ফাইবার-টু-দ্য-ডেস্কটপ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা প্রদান করে।