ઓપ્ટિકલ કેબલ્સ - ઉપકરણ, પ્રકારો અને લાક્ષણિકતાઓ

ઓપ્ટિકલ કેબલ્સ, કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટર સાથેના કેબલથી વિપરીત, સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે એક માધ્યમ તરીકે પારદર્શક ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનો ઉપયોગ કરે છે. સિગ્નલ અહીં વિદ્યુત પ્રવાહની મદદથી નહીં, પરંતુ પ્રકાશની મદદથી પ્રસારિત થાય છે. આનો અર્થ એ છે કે વ્યવહારીક રીતે કોઈ ઈલેક્ટ્રોન ખસેડતા નથી, પરંતુ તેના બદલે ફોટોન, અને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન નુકસાન નજીવું હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

આ કેબલ માહિતી પ્રસારિત કરવાના સાધન તરીકે આદર્શ છે, કારણ કે પ્રકાશ પારદર્શક ફાઇબરગ્લાસમાંથી દસ કિલોમીટર સુધી વ્યવહારીક રીતે અવરોધ વિના પસાર થઈ શકે છે, જ્યારે પ્રકાશની તીવ્રતા થોડી ઓછી થાય છે.

ત્યાં છે GOF-કેબલ્સ (ગ્લાસ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર કેબલ) - કાચના તંતુઓ સાથે, અને POF કેબલ્સ (પ્લાસ્ટિક ઓપ્ટિકલ કેબલ) - પારદર્શક પ્લાસ્ટિક ફાઇબર સાથે. બંનેને પરંપરાગત રીતે ઓપ્ટિકલ અથવા ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ કહેવામાં આવે છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલ ઉપકરણ

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ એકદમ સરળ ઉપકરણ ધરાવે છે.કેબલની મધ્યમાં ફાઇબરગ્લાસ (તેનો વ્યાસ 10 માઇક્રોનથી વધુ ન હોય) ની બનેલી પ્રકાશ માર્ગદર્શિકા છે, જે રક્ષણાત્મક પ્લાસ્ટિક અથવા કાચના શેલમાં સજ્જ છે, જે સીમા પરના પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકોમાં તફાવતને કારણે પ્રકાશનું સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ પ્રદાન કરે છે. બે માધ્યમોમાંથી.

તે તારણ આપે છે કે પ્રકાશ, ટ્રાન્સમીટરથી રીસીવર સુધીની બધી રીતે, કેન્દ્રિય નસ છોડી શકતો નથી. વધુમાં, પ્રકાશ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપથી ડરતો નથી, તેથી આવા કેબલને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગની જરૂર નથી, પરંતુ ફક્ત તેને મજબૂત કરવાની જરૂર છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલની યાંત્રિક શક્તિને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ખાસ પગલાં લેવામાં આવે છે - તેઓ કેબલને આર્મર્ડ બનાવે છે, ખાસ કરીને જ્યારે તે એક જ સમયે અનેક અલગ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર વહન કરતી મલ્ટી-કોર ઓપ્ટિકલ કેબલની વાત આવે છે. સસ્પેન્ડેડ કેબલ્સને મેટલ અને કેવલર સાથે ખાસ મજબૂતીકરણની જરૂર છે.

ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલની સૌથી સરળ ડિઝાઇન છે પ્લાસ્ટિકના શેલમાં કાચના તંતુઓ… વધુ જટિલ ડિઝાઇન એ મલ્ટિ-લેયર કેબલ છે જેમાં મજબૂતીકરણ તત્વો છે, ઉદાહરણ તરીકે, પાણીની અંદર, ભૂગર્ભ અથવા સસ્પેન્ડેડ ઇન્સ્ટોલેશન માટે.

મલ્ટિ-લેયર આર્મર્ડ કેબલમાં, સપોર્ટિંગ રિઇન્ફોર્સિંગ કેબલ પોલિઇથિલિન આવરણમાં બંધ ધાતુની બનેલી હોય છે. તેની આસપાસ પ્રકાશ વહન કરતા પ્લાસ્ટિક અથવા કાચના તંતુઓ મૂકવામાં આવે છે. રંગ કોડિંગ અને યાંત્રિક નુકસાન સામે રક્ષણ માટે દરેક વ્યક્તિગત ફાઇબરને રંગીન વાર્નિશના સ્તર સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે. ફાઇબરના બંડલને હાઇડ્રોફોબિક જેલથી ભરેલી પ્લાસ્ટિકની નળીઓમાં પેક કરવામાં આવે છે.

એક પ્લાસ્ટિક ટ્યુબમાં આવા 4 થી 12 જેટલા ફાઇબર હોઈ શકે છે, જ્યારે આવા એક કેબલમાં ફાઈબરની કુલ સંખ્યા 288 ટુકડાઓ સુધી હોઈ શકે છે. પાઈપો એક થ્રેડ સાથે જોડાયેલા હોય છે જે હાઇડ્રોફોબિક જેલથી ભેજવાળી ફિલ્મને કડક બનાવે છે - યાંત્રિક પ્રભાવોને વધુ ગાદી બનાવવા માટે. પાઈપો અને કેન્દ્રીય કેબલ પોલિઇથિલિનમાં બંધ છે.આગળ કેવલર સેર છે, જે વ્યવહારીક રીતે ફસાયેલા કેબલ માટે બખ્તર પ્રદાન કરે છે. પછી પોલિઇથિલિન ફરીથી તેને ભેજથી બચાવવા માટે, અને અંતે બાહ્ય શેલ.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલના બે મુખ્ય પ્રકાર

ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલના બે પ્રકાર છે: મલ્ટિમોડ અને સિંગલ મોડ. મલ્ટિ-મોડ સસ્તી છે, સિંગલ-મોડ વધુ ખર્ચાળ છે.

સિંગલ મોડ કેબલ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ફાઇબરમાંથી પસાર થતા કિરણો નોંધપાત્ર પરસ્પર વિચલનો વિના વ્યવહારીક રીતે સમાન માર્ગ લે છે, પરિણામે, તમામ કિરણો એક જ સમયે અને સિગ્નલના આકારને વિકૃત કર્યા વિના રીસીવર પર આવે છે. સિંગલ-મોડ કેબલમાં ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનો વ્યાસ લગભગ 1.3 μm છે, અને તે આ તરંગલંબાઇ પર છે કે તેના દ્વારા પ્રકાશ પ્રસારિત થવો જોઈએ.

આ કારણોસર, સખત જરૂરી તરંગલંબાઇના મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ સાથેના લેસર સ્ત્રોતનો ટ્રાન્સમીટર તરીકે ઉપયોગ થાય છે. ચોક્કસ રીતે આ પ્રકારના કેબલ (સિંગલ-મોડ) આજે ભવિષ્યમાં લાંબા-અંતરના સંચાર માટે સૌથી આશાસ્પદ માનવામાં આવે છે, પરંતુ હાલમાં તેઓ ખર્ચાળ અને અલ્પજીવી છે.

મલ્ટિમોડ કેબલ સિંગલ-મોડ કરતા ઓછા "સચોટ". ટ્રાન્સમીટરમાંથી બીમ વિખેરાઈ સાથે તેમાં પસાર થાય છે, અને રીસીવરની બાજુએ પ્રસારિત સિગ્નલના આકારમાં થોડી વિકૃતિ છે. મલ્ટિમોડ કેબલમાં ઓપ્ટિકલ ફાઈબરનો વ્યાસ 62.5 µm છે અને આવરણનો બાહ્ય વ્યાસ 125 µm છે.

તે ટ્રાન્સમીટર બાજુ (0.85 μm તરંગલંબાઇ) પર પરંપરાગત (બિન-લેસર) એલઇડીનો ઉપયોગ કરે છે, અને સાધનો લેસર પ્રકાશ સ્ત્રોત જેટલા ખર્ચાળ નથી, અને વર્તમાન મલ્ટિમોડ કેબલનું આયુષ્ય લાંબુ છે. આ પ્રકારના કેબલની લંબાઈ 5 કિમીથી વધુ નથી. લાક્ષણિક સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન લેટન્સી 5 ns/m ના ક્રમ પર છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલના ફાયદા

એક અથવા બીજી રીતે, ઓપ્ટિકલ કેબલ તેના અસાધારણ અવાજ સુરક્ષા સાથે સામાન્ય વિદ્યુત કેબલથી ધરમૂળથી અલગ પડે છે, જે તેના દ્વારા પ્રસારિત થતી માહિતીની અખંડિતતા અને ગુપ્તતા બંનેની મહત્તમ સલામતીની ખાતરી આપે છે.

ઓપ્ટિકલ કેબલ પર નિર્દેશિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ પ્રકાશ પ્રવાહને વિકૃત કરવામાં અસમર્થ છે, અને ફોટોન પોતે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન પેદા કરતા નથી. કેબલની અખંડિતતાને તોડ્યા વિના, તેના દ્વારા પ્રસારિત થતી માહિતીને અટકાવવી અશક્ય છે.

ફાઈબર-ઓપ્ટિક કેબલની બેન્ડવિડ્થ સૈદ્ધાંતિક રીતે 10^12 હર્ટ્ઝ છે, જે કોઈપણ જટિલતાના વર્તમાન કેબલ સાથે સરખાવી શકાતી નથી. તમે 10 Gbps પ્રતિ કિલોમીટરની ઝડપે માહિતી સરળતાથી ટ્રાન્સફર કરી શકો છો.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ પોતે પાતળા કોક્સિયલ કેબલ જેટલી મોંઘી નથી. પરંતુ ફિનિશ્ડ નેટવર્કની કિંમતમાં વધારાનો મુખ્ય હિસ્સો હજી પણ ટ્રાન્સમિટિંગ અને પ્રાપ્ત સાધનો પર પડે છે, જેનું કાર્ય ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલને પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરવાનું છે અને તેનાથી વિપરીત.

સ્થાનિક નેટવર્કના ઓપ્ટિકલ કેબલમાંથી પસાર થતી વખતે લાઇટ સિગ્નલનું એટેન્યુએશન 1 કિલોમીટર દીઠ 5 ડીબીથી વધુ હોતું નથી, એટલે કે લગભગ ઓછી-આવર્તન વિદ્યુત સિગ્નલ જેટલું જ હોય ​​છે. ઉપરાંત, ફ્રિક્વન્સી જેટલી ઊંચી હોય છે-પરંપરાગત વિદ્યુત વાયરો પર ઓપ્ટિકલ માધ્યમનો ફાયદો જેટલો મજબૂત હોય છે-તેનું એટેન્યુએશન નજીવું વધે છે. અને 0.2 GHz ઉપરની ફ્રીક્વન્સીઝ પર, ઓપ્ટિકલ કેબલ સ્પષ્ટપણે સ્પર્ધાની બહાર છે. ટ્રાન્સમિશન અંતર 800 કિમી સુધી વધારવું વ્યવહારીક રીતે શક્ય છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ્સ રિંગ અથવા સ્ટાર ટોપોલોજી નેટવર્કમાં લાગુ થાય છે જ્યારે ગ્રાઉન્ડિંગ અને લોડ બેલેન્સિંગ સમસ્યાઓને સંપૂર્ણપણે દૂર કરે છે જે હંમેશા ઇલેક્ટ્રિકલ કેબલ સાથે સંબંધિત હોય છે.

પરફેક્ટ ગેલ્વેનિક અલગતા, ઉપરોક્ત ફાયદાઓ સાથે, વિશ્લેષકોને આગાહી કરવાની મંજૂરી આપે છે કે નેટવર્ક કમ્યુનિકેશનમાં, ઓપ્ટિકલ કેબલ્સ ટૂંક સમયમાં સંપૂર્ણપણે ઇલેક્ટ્રિકલને બદલી નાખશે, ખાસ કરીને ગ્રહ પર તાંબાની વધતી જતી અછતને જોતાં.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલના ગેરફાયદા

નિષ્પક્ષતામાં, અમે ઓપ્ટિકલ ડેટા ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સના ગેરફાયદાનો ઉલ્લેખ કરવામાં નિષ્ફળ જઈ શકતા નથી, જેમાંથી મુખ્ય સિસ્ટમ્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાની જટિલતા અને કનેક્ટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવાની ચોકસાઈ માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ છે. કનેક્ટરની એસેમ્બલી દરમિયાન માઇક્રોન વિચલનો તેમાં એટેન્યુએશનમાં વધારો તરફ દોરી શકે છે. અહીં તમારે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા વેલ્ડીંગ અથવા વિશિષ્ટ એડહેસિવ જેલની જરૂર છે, જેનું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ઇન્સ્ટોલ કરેલા ફાઇબરગ્લાસ જેવું જ છે.

આ કારણોસર, સ્ટાફની લાયકાત ઉદારતાની મંજૂરી આપતી નથી, તેમના ઉપયોગ માટે વિશેષ સાધનો અને ઉચ્ચ કૌશલ્યની જરૂર છે. મોટેભાગે, તેઓ કેબલના તૈયાર ટુકડાઓના ઉપયોગનો આશરો લે છે, જેના છેડે જરૂરી પ્રકારનાં તૈયાર કનેક્ટર્સ પહેલેથી જ ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે. ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાંથી સિગ્નલને બ્રાન્ચ કરવા માટે, કેટલીક ચેનલો (2 થી 8 સુધી) માટે વિશિષ્ટ સ્પ્લિટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, પરંતુ જ્યારે બ્રાન્ચિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રકાશ એટેન્યુએશન અનિવાર્યપણે થાય છે.

અલબત્ત, ફાઈબર એ તાંબા કરતાં ઓછી મજબૂત અને ઓછી લવચીક સામગ્રી છે, અને તેની સલામતી માટે ફાઈબરને 10 સે.મી.થી ઓછા ત્રિજ્યામાં વાળવું જોખમી છે.આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન ઓપ્ટિકલ ફાઇબરની પારદર્શિતા ઘટાડે છે, ટ્રાન્સમિટેડ લાઇટ સિગ્નલનું એટેન્યુએશન વધારે છે.

કિરણોત્સર્ગ પ્રતિરોધક ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ પરંપરાગત ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે. તાપમાનમાં અચાનક ફેરફાર થવાથી ફાયબરમાં ક્રેક બની શકે છે. અલબત્ત, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર યાંત્રિક તાણ, આઘાત અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ માટે સંવેદનશીલ છે; આ પરિબળો સામે રક્ષણ આપવા માટે, કેબલના આવરણમાંથી વિશિષ્ટ નરમ અવાજ-શોષક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.