ኦፕቲካል ፋይበር እንዴት ይሠራል? የተሟላ መመሪያ

የጨረር ፋይበር ቴክኖሎጂ በቴሌኮሙኒኬሽን ውስጥ ካሉት ግስጋሴ ግስጋሴዎች አንዱ ሲሆን በአሁኑ ጊዜ ግንኙነትን እና ግንኙነትን ከመቼውም ጊዜ በበለጠ ቀላል፣ ፈጣን እና አስተማማኝ አድርጎታል። ከመደበኛ ኬብሎች በተቃራኒ ኦፕቲካል ፋይበር ብርሃንን መረጃን ለማስተላለፍ እንደ መገናኛ ይጠቀማሉ፣ ይህም ግንኙነቶችን ከሩቅ ርቀትም ቢሆን በተቀላጠፈ መልኩ ለመስራት ያስችላል። 

ስለዚህ, እንዴት እንደሆነ ማወቅ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የቤት ኔትወርክ እየገነቡም ሆነ የኩባንያውን የአይቲ አርክቴክቸር እያሻሻሉ ከሆነ ተግባር አስፈላጊ ነው። ስለዚህ በዚህ ብሎግ የፋይበር ኦፕቲክ ቴክኖሎጂን የስራ ሂደት እና ሌሎችንም በዝርዝር እንወያያለን። ስለዚህ, ከእኛ ጋር ይምጡ!

ምስል ቁጥር 1 የፋይበር ኦፕቲክ የሥራ መመሪያ

1) የብርሃን ማስተላለፊያ መርሆዎች በኦፕቲካል ፋይበር ውስጥ

እንዴት አንድ ለመረዳት ኦፕቲካል ፋይበር ያከናውናል, በመጀመሪያ አጠቃላይ የውስጣዊ ነጸብራቅ መርህን መመልከት አለብን. ይህ በፋይበር ውስጥ የተንጠለጠሉ የብርሃን ምልክቶችን ያለ ሲግናል ማዳከም የሚጠብቅ ነው። በጣም ረጅም ከሆነው የመስታወት ቱቦ ጫፍ ወደ አንዱ የእጅ ባትሪ እያበሩ ነው እንበል እና ያ ብርሃን ግድግዳውን በተገቢው ማዕዘን ላይ ቢመታ አስቡት; ከዚያ በእርግጠኝነት ይንቀጠቀጣል እና ወደፊት ይጓዛል። ስለዚህ መረጃው በረጅም ርቀት ላይ በሚፈነዳ ፍጥነት በኦፕቲካል ፋይበር በኩል ይላካል።

• Refractive Index እና ሚና  

የጨረር ብርሃን በቃጫው ውስጥ የሚቆይበት ምክንያት የማጣቀሻ ኢንዴክስ ውጤት ነው። የብርሃን ጨረሮችን በላዩ ላይ የመታጠፍ ችሎታውን የሚለካ የቁስ ንብረት ነው። በተጨማሪም ፣ የኦፕቲካል ፋይበር ከሁለት መሠረታዊ concentric ንብርብሮች የተሠራ ነው ።

• ማእከላዊው ግልጽ ክፍል የሆነው ኮር, የብርሃን ምልክቱን ይጠብቃል.

• መከለያው ዝቅተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው እና ዋናውን ይከብባል።  

የኮር ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ከፍ ያለ ስለሆነ መብራቱ ወደ መከለያው ከማምለጥ ይልቅ ወደ ዋናው ክፍል ይመለሳል። ውስጣዊ ነጸብራቅ እንዲፈጠር የማጣቀሻው ልዩነት አስፈላጊ ነው.

ምስል ቁጥር 2 በፋይበር ኦፕቲክ ውስጥ የብርሃን ሽግግር ሂደት

• የስኔል ህግ እና የአደጋው አንግል

የስኔል ህግ ከተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ጋር ከአንዱ ቁሳቁስ ወደ ሌላው ሲንቀሳቀስ ብርሃን እንዴት እንደሚገለበጥ ከሚመለከተው የፊዚክስ ህግ አንዱ ነው። የክስተቱ አንግል ብርሃን ወደ አንድ የተወሰነ ገጽ እንዴት እንደሚጠጋ፣ የሚያልፍም ሆነ የሚያንፀባርቅበት መለኪያ ነው። አንግል እንደ ቁልቁል ከተወሰደ መብራቱ ይሰበራል። ነገር ግን፣ በተወሰነ ክልል ውስጥ ከሆነ ምልክቱን ሳያጣ ይነሳል።

በአጭሩ, እነዚህ መርሆዎች የኦፕቲካል ፋይበር ፋይበር ውጤታማነት እና በዘመናዊ የመገናኛ ዘዴዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት መስፋፋት ምክንያቶችን ያሳያሉ.

2) የፋይበር ኦፕቲክ ኬብል እንዴት ይሠራል?

ሀ የፋይበር ኦፕቲክ ገመድ የብርሃን ምልክቶችን በበርካታ ቀጭን የፕላስቲክ ወይም የመስታወት ክሮች ያስተላልፋል. የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ከሚጠቀሙ የመዳብ ሽቦዎች የሚለየው የትኛው ነው. ስለዚህ ይህ ትንሽ የፋይበር ገመድ በመሠረቱ እንዴት እንደሚሰራ እንመልከት!

ምስል ቁጥር 3 የፋይበር ኦፕቲክ የስራ ፍሰት ወረቀት

i) የብርሃን ምልክቶችን ማመንጨት

በመጀመሪያ ደረጃ, የብርሃን ምልክቶች ከማስተላለፊያ ጋር ተፈጥረዋል, ይህም ኤልኢዲ ወይም ሌዘር ሊሆን ይችላል. ይህ አካል እንደ ስልክ ወይም የኢንተርኔት ሲግናሎች ያሉ የኤሌክትሮኒክስ መረጃዎችን ወደ ብርሃን ምት ይለውጣል። ኤልኢዲ ወይም ሌዘር በፍጥነት በተከታታይ በማብራት እና በማጥፋት የሁለትዮሽ ዳታ ፍሰት ይፈጥራል።

ii) ብርሃኑ ወደ ፋይበር ኮር መግባት

ብርሃኑ ወደ ፋይበር ኦፕቲክ ገመዱ እምብርት ይመራል. ዋናው ክፍል ከፍተኛ ደረጃ ያለው መስታወት ወይም ፕላስቲክ ያለው ሲሆን ክላዲንግ ተብሎ በሚታወቀው የመስታወት ንብርብር የተሸፈነ ነው.

iii) አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅን በመጠቀም ብርሃንን ወደ ውስጥ ማቆየት።

አሁን፣ ብርሃኑ የሚፈሰው ብቻ እንዳልሆነ አስታውስ። በጠቅላላው ውስጣዊ ነጸብራቅ ምክንያት ከዋናው ውስጠኛ ግድግዳዎች ላይ ይወጣል. ይህ ሊሆን የቻለው፡-

• ኮር ከክላዲንግ ከፍ ያለ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው, ስለዚህም ብርሃን እንዲወጣ ማድረግ አይችልም.

• ብርሃን በተወሰነ ማዕዘን ላይ የኮር-ክላጅ ድንበሩን ሲመታ ወደ ውስጥ ከማለፍ ይልቅ ወደ ውስጥ ይንፀባርቃል። 

ስለዚህ በዚህ መብረቅ ምክንያት ብርሃን በትንሽ ኪሳራ ብዙ ርቀትን ማለፍ ይችላል።

ምስል ቁጥር 4 ፋይበር ኦፕቲክ የሥራ ሂደት

iv) የሲግናል ጥንካሬን መጠበቅ

የብርሃን ጉዞ የቱንም ያህል ቀልጣፋ ቢሆንም፣ አንዳንድ የኃይል መጥፋት በረዥም ርቀት ላይ ይከሰታል። ስለዚህ, ምልክቱን ለመጠበቅ, በኬብሉ መንገድ ላይ የኦፕቲካል ማጉያዎች ተጭነዋል. እነዚህ መሳሪያዎች የብርሃን ምልክቱን ያጎላሉ እና መልሰው ወደ ኤሌክትሪክ መቀየር አያስፈልጋቸውም. 

v) ብርሃንን ወደ ዳታ መመለስ እና መቀበል

በመጨረሻም የፎቶ ማወቂያ (ተቀባይ) በመጨረሻው ነጥብ ላይ የሚመጡትን የብርሃን ንጣፎችን ይሰበስባል እና ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ይመለሳሉ. ከዚያም በኮምፒዩተር፣ በስልኮች ወይም በኢንተርኔት ራውተሮች ይዘጋጃሉ ስለዚህ መረጃው ሊሰራ በሚችል መልኩ ሊደርስ ይችላል። 

ስለዚህ ሁሉም ከላይ የተገለጹት ሂደቶች በሚያስደንቅ ፍጥነት የተጠናቀቁት ፈጣን የኢንተርኔት አገልግሎት፣ የስልክ ጥሪዎችን ግልጽ ለማድረግ እና በእውነተኛ ጊዜ የመረጃ ልውውጥ በከፍተኛ ርቀት ላይ ነው።

3) የፋይበር ኦፕቲክ ኬብል አደገኛ ነው?

በፍፁም አዎ፣ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ደህና ናቸው፣ ነገር ግን በአግባቡ አለመያዝ አደጋን ሊያስከትል ይችላል። ለምሳሌ እንደ መዳብ ሽቦዎች ኤሌክትሪክ አይሸከሙም, ስለዚህ የመደንገጥ, የእሳት አደጋ ወይም የአጭር ዙር አደጋ አይኖርም. ይሁን እንጂ ጥቂት አደጋዎች እንክብካቤ ያስፈልጋቸዋል.

! የሌዘር ብርሃን መጋለጥ; በፋይበር ኦፕቲክስ ላይ የመረጃ ማስተላለፍ የሚከናወነው ከፍተኛ መጠን ያለው ሌዘር በመጠቀም ነው። እንዲህ ዓይነቱ ብርሃን ብዙውን ጊዜ ኢንፍራሬድ ነው, ይህም አንድ ሰው ማየት እንዳይችል ያደርገዋል, ነገር ግን በቀጥታ ወደ ንቁ የፋይበር ኬብል መመልከት ሬቲናዎን ሊያቃጥል ይችላል. የአይን ጉዳት ህመም የሌለው እና ዘላቂ ስለሆነ ሁልጊዜ ከመፈተሽ በፊት ገመዱ መቋረጡን ያረጋግጡ።

! በአጉሊ መነጽር የሚታዩ የመስታወት ቅንጣቶች; በፋይበር ኦፕቲክስ ላይ ያሉ ገመዶች ቀጭን የመስታወት ክሮች ያካትታሉ. ስለዚህ, ገመድ ሲሰነጠቅ, ሲቆረጥ ወይም ሲሰበር, ትናንሽ የመስታወት ቁርጥራጮች በአየር ወለድ ሊሆኑ ይችላሉ. እነዚህ ቅንጣቶች አይታዩም እና ቆዳዎን በመበሳት ብስጭት ሊያስከትሉ ይችላሉ. በተጨማሪም እነዚህ ወደ ዓይንዎ ውስጥ በመግባት ከፍተኛ ጉዳት ሊያደርሱ ይችላሉ. በተጨማሪም, እነዚህ ወደ ውስጥ ሊተነፍሱ, ምናልባትም ሳንባዎን ሊጎዱ ይችላሉ.

ስለዚህ ከፋይበር ኦፕቲክስ ጋር በሚገናኙበት ጊዜ ስጋቱን ለማስወገድ እና የመስታወት ቆሻሻን በትክክል ለማስወገድ ሁል ጊዜ የመከላከያ ጓንቶችን እና የዓይን መከላከያዎችን ያድርጉ።

ምስል ቁጥር 5 የፋይበር ኦፕቲክ ኬብል የደህንነት ደንቦች

! የኬሚካል ሽፋኖች እና መከላከያ ንብርብሮች; ጥንካሬን ለማሻሻል የተወሰኑ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የኬሚካል ሽፋኖችን ያሳያሉ። እንዲህ ያሉት ሽፋኖች በቆዳ ንክኪ ወይም በመተንፈስ በጣም መርዛማ ናቸው. ለዚህም ነው የመዋጥ እድልን ለመከላከል የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን ከተሰራ በኋላ እጅን መታጠብ አስፈላጊ የሆነው።  

! የውሂብ መፍሰስ እና ጣልቃገብነት ደህንነት ከመዳብ ሽቦዎች ጋር ሲነፃፀር ፋይበር ኦፕቲክስ ለመንካት በጣም ከባድ ነው ምክንያቱም የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ስለማያስተላልፉ መረጃን መጥለፍ በጣም ከባድ ያደርገዋል። ኦፕቲክስ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነትን አያመነጭም, ይህም በአቅራቢያው ላሉ ሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ጥበቃን ያረጋግጣል.  

ስለዚህ በትክክል ከተያዙ የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች በመገናኛ እና በኔትወርክ ውስጥ ካሉ ሌሎች ቴክኖሎጂዎች ጋር ሲነፃፀሩ ልዩ ደህንነትን ይሰጣሉ ።

4) ፋይበር ኦፕቲክ ኬብል ኤሌክትሪክን ያካሂዳል?

አይ, በፋይበር ኦፕቲክ ገመድ ውስጥ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ የለም. ይህ ባህሪ የሌለው ተፈጥሮ ፋይበር ኦፕቲክስን ከኤሌክትሪክ አደጋዎች ደህንነቱ የተጠበቀ ያደርገዋል። 

• ለምን ፋይበር ኦፕቲክስ ኤሌክትሪክ አይሰራም  

• የቁሳቁስ ቅንብር፡ እንደ መስታወት እና ፕላስቲክ ላሉ ብረታ ያልሆኑ ቁሳቁሶች የኤሌክትሪክ ንክኪነት የማይቻል ነው, ከፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የተውጣጡ ናቸው.  

• የውሂብ ማስተላለፊያ ዘዴ፡- ከዚህም በላይ ፋይበር ኦፕቲክስ በሌዘር ወይም በኤልዲዎች የሚመነጩ የብርሃን ፍንጮችን ስለሚያስተላልፍ የኤሌክትሪክ ፍሰት የለም።  

ምስል ቁጥር 6 ፋይበር ኦፕቲክ ያልሆነ ባህሪ

• የምግባር አለመሆን ተግባራዊ ጥቅሞች  

+ ደህንነቱ የተጠበቀ ጭነት; በመጀመሪያ ደረጃ, ውሃ, የብረት መዋቅሮች ወይም ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ቦታዎች በኤሌክትሪክ አደጋ እጦት ምክንያት የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን በመጠቀም ለመጫን ደህና ናቸው.  

+ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት የለም (EMI) በተጨማሪም ፋይበር ኦፕቲክስ እንደ ብረት ሽቦዎች በኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች ጣልቃ ስለማይገባ ከባድ የኤሌክትሪክ መሳሪያዎች ባሉበት ቦታ ላይ ሊጠቀሙበት ይችላሉ።  

+ የተሻለ የመብረቅ ጥበቃ; የተለመዱ የብረታ ብረት ኬብሎች ለመብረቅ አደጋ የተጋለጡ ናቸው, ነገር ግን የፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርኮች የኤሌክትሪክ መስመሮችን ስለማያደርጉ አይጎዱም.

5) የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ከምን የተሠሩ ናቸው?

የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን የሚሠሩት ሁለቱ ዋና ዋና ነገሮች መስታወት እና ፕላስቲክ ናቸው። እነዚህ ቁሳቁሶች የተመረጡት በትንሽ የጥራት እጦት በከፍተኛ ርቀት ላይ ብርሃንን በማስተላለፍ ችሎታቸው ነው. ከዚህ በታች ያለው መለያየት ነው። የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች እንዴት እንደሚሠሩ: 

i) ኮር

ብርሃን በኬብሉ መካከለኛ ክፍል በሆነው ኮር ውስጥ ይጓዛል. ዋናው ብዙውን ጊዜ ከብርጭቆ ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ነው- 

• ብርጭቆ፡ ከሞላ ጎደል ሁሉም የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የተገነቡት ከከፍተኛ ንፅህና ካለው የሲሊካ መስታወት ነው ምክንያቱም ብርሃን በጣም ትንሽ በሆነ የሲግናል ውድቀት በከፍተኛ ርቀት እንዲተላለፍ ስለሚያስችል ነው። በተጨማሪም መስታወት በሚያስደንቅ ሁኔታ ጠንካራ እና ጠንካራ ነው፣ በቴሌኮሙኒኬሽን እና በይነመረብ መሠረተ ልማት ውስጥ ለመጠቀም ምቹ ነው። 

• ፕላስቲክ፡ አንዳንድ የአጭር ርቀት ወይም የበጀት ኬብሎች ብርጭቆን በፕላስቲክ ኮርሶች ይተካሉ. ምንም እንኳን ርካሽ ቢሆንም, እነዚህ በሲግናል ማዳከም መልክ ጉልህ የሆነ ውድቀት አላቸው. ይህ ማለት ከመስታወት ፋይበር ይልቅ ከርቀት የበለጠ ብርሃን ያጣሉ ማለት ነው። 

ii) መደረቢያ 

የሸፈነው ንብርብር ዋናውን ይይዛል. እንዲሁም በተለምዶ ከመስታወት ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ነው ነገር ግን ከዋናው ያነሰ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ አለው. መከለያው ብርሃንን በማንፀባረቅ በማዕከላዊው ውስጥ እንዲቆይ በማድረግ የብርሃን ምልክቶች በጠቅላላ ውስጣዊ ነጸብራቅ ረጅም ርቀት እንዲተላለፉ በማድረግ እኩል ጠቃሚ ዓላማን ያገለግላል።

ምስል ቁጥር 7 የፋይበር ኦፕቲክ ቁሳቁሶች ጥንቅሮች

iii) ሽፋን

በቃጫዎቹ ላይ የሚደርሰውን ጉዳት እና የአካባቢ ተፅእኖን ለማስወገድ የመከላከያ ሽፋን በዋና እና በመከለያ ላይ በተደጋጋሚ ይተገበራል። እንዲህ ዓይነቱ የመከላከያ ሽፋን ብዙውን ጊዜ ከፖሊሜር (የፕላስቲክ ንጥረ ነገር) ይሠራል.

ሽፋኑ በቀላሉ እንዳይሰበር ወይም እንዳይበላሽ ፋይበርን ይከላከላል እና አስፈላጊውን ጥንካሬ እና ተለዋዋጭነት ይሰጣል.

iv) የጥንካሬ አባላት

ገመዱን መዋቅራዊ ድጋፍ ለመስጠት እና እንዳይዘረጋ ለመከላከል የጥንካሬ አባላትም ይካተታሉ። እነዚህም ከብረት ወይም ከኬቭላር ፋይበር የተሰሩ ናቸው. ኬቭላር፣ ቀላል ክብደት ያለው፣ የሚበረክት ቁሳቁስ በተለምዶ ጥይት መከላከያ ጃኬቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ በኬብሉ ላይ ጥንካሬን እና ጥንካሬን ይጨምራል።

v) ውጫዊ ጃኬት

የውጪው ጃኬት ገመዱን ከእርጥበት, ከአካላዊ ጉዳት እና ከአካባቢያዊ ሁኔታዎች ይከላከላል, ሌሎች የመከላከያ ሁኔታዎችን ያቀርባል. የውጪው ጃኬቱ እንደ PVC እና Teflon ካሉ ፕላስቲኮች የተሰራ ሲሆን እነዚህም በኬሚካሎች, በአልትራቫዮሌት ብርሃን እና በሙቀት ልዩነት ላይ ባለው ጥንካሬ ይታወቃሉ.

ለማጠቃለል ያህል የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች የውጨኛው እና የውስጠኛው ሽፋን ዋና ዋና ክፍሎች መስታወት እና ፕላስቲክ ሲሆኑ ንብርብሮችን እና ጥንካሬን የሚከላከሉ አባላት ለተጨማሪ አስተማማኝነት በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።

6) የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች ጨረር ያመነጫሉ?

የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎች እንደ ኤክስ ሬይ ወይም ማይክሮዌቭ ጨረሮች አይለቁም። ይልቁንም የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ መልክ የሆነውን የኢንፍራሬድ ብርሃን የሆነውን የብርሃን ምልክቶችን ይይዛሉ። የኢንፍራሬድ ብርሃን ጎጂ አይደለም እና ከአልትራቫዮሌት ወይም የኤክስሬይ ጨረር የበለጠ ረጅም የሞገድ ርዝመት አለው። 

ከዚህም በላይ ሌዘር እና ኤልኢዲዎች በፋይበር ኦፕቲክስ ውስጥ እንደ ብርሃን ምንጮች ያገለግላሉ, እና በጣም ጠንካራ ሊሆኑ ቢችሉም, ብርሃኑ በቃጫው ላይ ብቻ ይላካል እና ከስርአቱ ውስጥ አይወጣም. በተጨማሪም ከኤሌትሪክ ኬብሎች በተቃራኒ ፋይበር ኦፕቲክስ ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (EMI) ይከላከላል። ይህ ማለት በአቅራቢያ በተቀመጡ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ላይ ጣልቃ አይገቡም. 

ይህ የጨረር ጨረር አለመኖር እነዚህ ፋይበር ኦፕቲክስ በኤሌክትሮኒካዊ ምልክቶች ላይ የሚደረጉ ጣልቃገብነቶች እንደ ሆስፒታሎች እና ወታደራዊ ተቋማት ያሉ አስቸጋሪ ችግሮች በሚፈጥሩባቸው ቦታዎች ተመራጭ ናቸው ።

7) የመጨረሻ ቃላት

በአጭር አነጋገር፣ የጨረር ፋይበር ቴክኖሎጂ ፈጣን፣ በጣም የታመነ እና በብርሃን ሲግናል ውስጥ መረጃን ለማስተላለፍ በጣም አስተማማኝ ዘዴ ነው። ከባህላዊ የመዳብ ኬብሎች በሁሉም መለኪያዎች በተለይም ርቀት እና ከፍተኛ ፍጥነት በከፍተኛ ሁኔታ ይበልጣል። ጥራት ያለው የፋይበር ኦፕቲክ ኬብሎችን መግዛት ከፈለጉ, Dekam Fiber በጣም ጥሩ አማራጭ ነው. ምርቶቻችን አስተማማኝ እና ዘላቂ ናቸው፣ለእርስዎ አውታረ መረብ መስፈርቶች የተበጀ ልዩ እሴት ዋስትና። ስለዚህ፣ አግኙን። ዛሬ!