उच्च द्विअपवर्तन फाइबर तकनीक वैश्विक संचार प्रणालियों को उन्नत करती है

एक फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली की कल्पना कीजिए, जो तापमान में उतार-चढ़ाव से प्रभावित नहीं होती है, जिसमें चट्टान की तरह ठोस सिग्नल स्थिरता और नाटकीय रूप से बेहतर संचरण दक्षता होती है।यह अब कोई दूर का सपना नहीं हैउच्च द्विभंगशीलता फाइबर प्रौद्योगिकी इस दृष्टि को वास्तविकता बनाने के लिए शक्तिशाली इंजन के रूप में कार्य करती है,फाइबर लेजर और फाइबर सेंसर में असाधारण प्रदर्शन प्रदर्शित करते हुए पारंपरिक फाइबर में ध्रुवीकरण समस्याओं के समाधान प्रदान करना.

द्विभंग तब होता है जब कुछ माध्यमों के माध्यम से प्रसारित प्रकाश दो बीमों में विभाजित हो जाता है जो लंबवत ध्रुवीकरण दिशाओं के साथ अलग-अलग गति से यात्रा करते हैं।यह घटना संकेत ध्रुवीकरण राज्यों में परिवर्तन का कारण बनती है जो संचार गुणवत्ता से समझौता कर सकती हैद्विभंगकारी फाइबरों में विशेष डिजाइन और सामग्री का उपयोग किया जाता है ताकि सटीक ऑप्टिकल सिग्नल प्रबंधन के लिए इस प्रभाव को जानबूझकर बनाया और नियंत्रित किया जा सके।

द्विभंगकारी फाइबरों का महत्व कई प्रमुख क्षेत्रों में प्रकट होता हैः

• ध्रुवीकरण रखरखावःपारंपरिक सिंगल-मोड फाइबर के विपरीत जहां तापमान भिन्नता और यांत्रिक तनाव के कारण यादृच्छिक ध्रुवीकरण परिवर्तन होते हैं,दोहरे विखंडन फाइबर विश्वसनीय संकेत संचरण के लिए स्थिर ध्रुवीकरण राज्यों को बनाए रखते हैं.
• उच्च-प्रदर्शन वाले घटक:ये फाइबर दूरसंचार में अनुप्रयोगों के साथ ध्रुवीकरण नियंत्रकों, बीम स्प्लिटर और ऑप्टिकल फिल्टर सहित उन्नत ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण सामग्री के रूप में कार्य करते हैं,सेंसर और लेजर सिस्टम।
• विशेष अनुप्रयोग:संरचनात्मक मापदंडों के रणनीतिक डिजाइन के माध्यम से,द्विभंगकारी फाइबर विभिन्न परिचालन आवश्यकताओं के लिए विखंडन क्षतिपूर्ति और बढ़े हुए गैर-रैखिक प्रभाव जैसे अद्वितीय ऑप्टिकल कार्यक्षमताओं को सक्षम करते हैं.

फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर फाइबर प्रौद्योगिकी में एक सफलता का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें प्रकाश प्रसार विशेषताओं को हेरफेर करने के लिए आवधिक सूक्ष्म संरचनाएं (आमतौर पर वायु छेद) शामिल हैं।पीसीएफ असाधारण फायदे प्रदान करता है जिसमें अनुकूलन योग्य फैलाव गुण शामिल हैं, उच्च गैर-रैखिक गुणांक, और बेहतर द्विभंग - उच्च प्रदर्शन द्विभंग फाइबर अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बना रहा है।

पारंपरिक द्विभंगकारी फाइबरों की तुलना में, पीसीएफ प्रदान करता हैः

• बढ़ी हुई बीयरफ्रिंगेंस:हवा के छेद के आयामों और व्यवस्थाओं पर सटीक नियंत्रण पारंपरिक फाइबरों की तुलना में दो-अवच्छेदन परिमाणों को परिमाण के आदेशों से अधिक सक्षम बनाता है।
• तापमान स्थिरता:पारंपरिक ध्रुवीकरण-रक्षा फाइबरों के विपरीत जो विभिन्न थर्मल विस्तार गुणांक वाले कांच सामग्री पर निर्भर करते हैं, पीसीएफ की द्विभंगशीलता ज्यामितीय संरचनाओं से प्राप्त होती है,उच्च तापमान प्रतिरोध सुनिश्चित करना.
• डिजाइन लचीलापनःपीसीएफ की उच्च डिग्री डिजाइन स्वतंत्रता विशेष ऑप्टिकल कार्यों को प्राप्त करने के लिए अनुकूलित संरचनात्मक मापदंडों की अनुमति देती है।

द्विभंग परिमाण को कई मापदंडों के माध्यम से मापा जा सकता है, जिसमें अपवर्तक सूचकांक अंतर और बीट लंबाई सबसे अधिक प्रचलित हैः

• अपवर्तक सूचकांक अंतर (बी):ध्रुवीकरण दिशाओं के बीच प्रभावी अपवर्तक सूचकांक विचलन का प्रतिनिधित्व करता हैः B = n_eff_x - n_eff_y. बड़े मान मजबूत द्विभंग प्रभावों का संकेत देते हैं।
• बीट लंबाई (L_B):ध्रुवीकरण अवस्थाओं के बीच 2π चरण अंतर के लिए आवश्यक प्रसार दूरीः L_B = λ / B. कम बीट लंबाई मजबूत द्विभंग के अनुरूप है।

समूह विलंब अंतर और ध्रुवीकरण मोड फैलाव जैसे अतिरिक्त मापदंड विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए द्विभंग को और अधिक विशेषता देते हैं।

• ज्यामितीय संरचनाःफाइबर के क्रॉस-सेक्शन डिजाइन का द्विभंग पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। पीसीएफ में, वायु छेद विन्यास इस गुण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।
• भौतिक तनाव:आंतरिक तनाव द्विभंग प्रभाव पैदा करता है, जैसा कि तनाव छड़ों को शामिल करने वाले पारंपरिक ध्रुवीकरण-रक्षा फाइबर में दिखाया गया है।
• तापमान प्रभाव:थर्मल विस्तार ज्यामितीय संरचनाओं और सामग्री अपवर्तन सूचकांक दोनों को बदलता है, स्थिरता-संवेदनशील अनुप्रयोगों में द्वि-अववर्तन को प्रभावित करता है।
• तरंगदैर्ध्य निर्भरता:द्वि-अवरोध आमतौर पर तरंग दैर्ध्य (प्रसार) के साथ भिन्न होता है, जिसके लिए ब्रॉडबैंड कार्यान्वयन के लिए विचार की आवश्यकता होती है।

• फाइबर ऑप्टिक संचार:उच्च गति संचरण प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए ध्रुवीकरण मोड फैलाव (पीएमडी) को प्रभावी ढंग से दबाता है।
• फाइबर लेजर:सटीक माप और सामग्री प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए स्थिर ध्रुवीकृत आउटपुट का उत्पादन करने वाले ध्रुवीकरण-लॉक लेजर सिस्टम को सक्षम करता है।
• फाइबर ऑप्टिक सेंसर:पर्यावरण और जैव चिकित्सा क्षेत्रों में तापमान, दबाव और तनाव निगरानी के लिए अत्यधिक संवेदनशील सेंसरों के विकास की सुविधा प्रदान करता है।
• गैर-रैखिक प्रकाशिकीःफोटोनिक सूचना प्रसंस्करण और क्वांटम संचार प्रणालियों में ऑप्टिकल स्विच, लिमिटर और पैरामीटर एम्पलीफायर सहित उपकरणों के लिए गैर-रैखिक ऑप्टिकल प्रभावों को बढ़ाता है।

• अपवर्तक सूचकांक अंतर:B = n_eff_x - n_eff_y ध्रुवीकरण-दिशा अपवर्तन सूचकांक के बीच मौलिक संबंध स्थापित करता है।
• तनाव के प्रभाव:सूत्र n_x = β_x / k = n_x0 - C_1 σ^x - C_2 (σ^y + σ^z) और n_y = β_y / k = n_y0 - C_1 σ^y - C_2 (σ^z + σ^x) तनाव-प्रेरित अपवर्तक सूचकांक संशोधनों का वर्णन करते हैं।
• प्रभावी तनाव गणना:σ^s = ∫0^(2π) ∫0^∞ σ_s(r, θ) ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ ∫0^∞ (s=x,y,z) भारित औसत तनाव वितरण निर्धारित करता है।
• तनाव-प्रेरित द्विघात:B_s = (C_2 - C_1) (σ^x - σ^y) तनाव अंतर और परिणामी द्विभंग के बीच आनुपातिक संबंध दर्शाता है।
• मोडल द्विभंगःB = (β_x - β_y) / k = δβ / k ध्रुवीकरण-दिशा प्रसार स्थिर मतभेदों को दर्शाता है।
• झुकने से उत्पन्न प्रभाव:B = n_fast - n_slow = -α (d_fiber / D_cylinder) ^ 2 वक्रता से संबंधित द्विभंग को मापता है।

• नयी सामग्री:बेहतर प्रदर्शन विशेषताओं के लिए chalcogenide और tellurite ग्लास की खोज।
• उन्नत संरचनाएं:बेहतर कार्यक्षमता के लिए बहु-कोर और विषम पीसीएफ डिजाइनों का विकास।
• प्रणाली एकीकरण:कॉम्पैक्ट, उच्च दक्षता वाली प्रणालियों के लिए अन्य ऑप्टिकल घटकों के साथ एकीकरण।
• बुद्धिमान अनुकूलन:परिष्कृत डिजाइन और विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए एआई तकनीकों का कार्यान्वयन।

उच्च द्विविभाजन फाइबर प्रौद्योगिकी ऑप्टिकल संचार और फोटोनिक प्रणालियों में नवाचार को आगे बढ़ाती रहती है, जो अगली पीढ़ी के अनुप्रयोगों के लिए परिवर्तनकारी क्षमताएं प्रदान करती है।