1.ऑप्टिकल फाइबर कैसे संयोजित होते हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर में दो मूल भाग होते हैं: पारदर्शी ऑप्टिकल सामग्री से बना कोर और एक क्लैडिंग और कोटिंग परत।
2. ऑप्टिकल फाइबर लाइनों की ट्रांसमिशन विशेषताओं का वर्णन करने वाले बुनियादी पैरामीटर क्या हैं?
उत्तर: इनमें हानि, फैलाव, बैंडविड्थ, कटऑफ तरंगदैर्ध्य, मोड क्षेत्र व्यास आदि शामिल हैं।
3. फाइबर क्षीणन के क्या कारण हैं?
उत्तर: फाइबर क्षीणन का तात्पर्य फाइबर के दो क्रॉस सेक्शन के बीच ऑप्टिकल पावर में कमी से है, जो तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। क्षीणन के मुख्य कारण बिखराव, अवशोषण और कनेक्टर और जोड़ों के कारण होने वाली ऑप्टिकल हानि हैं।
4. ऑप्टिकल फाइबर क्षीणन गुणांक को कैसे परिभाषित किया जाता है?
उत्तर: इसे स्थिर अवस्था में एक समान ऑप्टिकल फाइबर की प्रति इकाई लंबाई में क्षीणन (dB/km) द्वारा परिभाषित किया जाता है।
5. सम्मिलन हानि क्या है?
उत्तर: यह ऑप्टिकल ट्रांसमिशन लाइन में ऑप्टिकल घटकों (जैसे कनेक्टर या कपलर डालने) को डालने से उत्पन्न क्षीणन को संदर्भित करता है।
6. ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ किससे संबंधित है?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ मॉड्यूलेशन आवृत्ति को संदर्भित करती है जब ऑप्टिकल फाइबर के ट्रांसफर फ़ंक्शन में शून्य आवृत्ति के आयाम की तुलना में ऑप्टिकल पावर का आयाम 50% या 3dB कम हो जाता है। ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ इसकी लंबाई के लगभग व्युत्क्रमानुपाती होती है, और बैंडविड्थ और लंबाई का गुणनफल एक स्थिरांक होता है।
7. ऑप्टिकल फाइबर फैलाव कितने प्रकार के होते हैं? इसका संबंध किससे है?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर का फैलाव ऑप्टिकल फाइबर में समूह विलंब के विस्तार को संदर्भित करता है, जिसमें मोड फैलाव, सामग्री फैलाव और संरचनात्मक फैलाव शामिल है। यह प्रकाश स्रोत और ऑप्टिकल फाइबर दोनों की विशेषताओं पर निर्भर करता है।
8. ऑप्टिकल फाइबर में प्रसारित संकेतों की फैलाव विशेषताओं का वर्णन कैसे करें?
उत्तर: इसे तीन भौतिक राशियों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: पल्स ब्रॉडिंग, ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ, और ऑप्टिकल फाइबर का फैलाव गुणांक।
9. कटऑफ तरंगदैर्ध्य क्या है?
उत्तर: यह सबसे छोटी तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है जो केवल ऑप्टिकल फाइबर में मौलिक मोड को संचारित कर सकता है। सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर के लिए, इसकी कटऑफ तरंगदैर्ध्य प्रेषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से छोटी होनी चाहिए।
10. ऑप्टिकल फाइबर के फैलाव का ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली के प्रदर्शन पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर के फैलाव के कारण ऑप्टिकल फाइबर में संचरण के दौरान ऑप्टिकल पल्स चौड़ा हो जाएगा, जिससे बिट त्रुटि दर, संचरण दूरी और सिस्टम दर प्रभावित होगी।
11. बैकस्कैटरिंग विधि क्या है?
उत्तर: बैकस्कैटरिंग विधि ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई के साथ क्षीणन को मापने की एक विधि है। ऑप्टिकल फाइबर में अधिकांश ऑप्टिकल शक्ति आगे की ओर फैलती है, लेकिन एक छोटा सा हिस्सा प्रकाश उत्सर्जक की ओर बैकस्कैटर होता है। बैकस्कैटरिंग के समय वक्र का निरीक्षण करने के लिए प्रकाश उत्सर्जक पर एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके, न केवल एक छोर से जुड़े समान ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई और क्षीणन को मापा जा सकता है, बल्कि जोड़ों और कनेक्टर्स के कारण होने वाली स्थानीय अनियमितताओं, ब्रेकपॉइंट और ऑप्टिकल पावर हानि को भी मापा जा सकता है।
12. ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर (OTDR) का परीक्षण सिद्धांत क्या है? इसके कार्य क्या हैं?
उत्तर: OTDR प्रकाश बैकस्कैटरिंग और फ्रेस्नेल प्रतिबिंब के सिद्धांत पर आधारित है। यह क्षीणन जानकारी प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश के प्रसार के दौरान उत्पन्न बैकस्कैटर प्रकाश का उपयोग करता है। इसका उपयोग ऑप्टिकल फाइबर क्षीणन, संयुक्त हानि, ऑप्टिकल फाइबर दोष बिंदु स्थान को मापने और ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई के साथ हानि वितरण को समझने के लिए किया जा सकता है। यह ऑप्टिकल केबल निर्माण, रखरखाव और निगरानी में एक अपरिहार्य उपकरण है। इसके मुख्य संकेतकों में शामिल हैं: गतिशील रेंज, संवेदनशीलता, संकल्प, माप समय और अंधा क्षेत्र।
13.OTDR का ब्लाइंड एरिया क्या है? परीक्षण पर इसका क्या प्रभाव पड़ता है? वास्तविक परीक्षण में ब्लाइंड एरिया से कैसे निपटें?
उत्तर: आमतौर पर, सक्रिय कनेक्टरों और यांत्रिक जोड़ों जैसे फीचर बिंदुओं द्वारा उत्पन्न प्रतिबिंबों के कारण OTDR प्राप्त करने वाले छोर की संतृप्ति के कारण उत्पन्न "अंधे धब्बों" की एक श्रृंखला को अंधा क्षेत्र कहा जाता है।
ऑप्टिकल फाइबर में अंधे क्षेत्रों को घटना अंधे क्षेत्रों और क्षीणन अंधे क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है: सक्रिय कनेक्टरों के हस्तक्षेप के कारण प्रतिबिंब शिखर के प्रारंभिक बिंदु से रिसीवर संतृप्ति शिखर तक की लंबाई दूरी को घटना अंधा क्षेत्र कहा जाता है; ऑप्टिकल फाइबर में सक्रिय कनेक्टरों के हस्तक्षेप के कारण प्रतिबिंब शिखर के प्रारंभिक बिंदु से अन्य पहचान योग्य घटना बिंदुओं तक की दूरी को क्षीणन अंधा क्षेत्र कहा जाता है।
OTDR के लिए, ब्लाइंड एरिया जितना छोटा होगा, उतना ही बेहतर होगा। पल्स की चौड़ाई बढ़ने के साथ ब्लाइंड एरिया भी बढ़ेगा। हालाँकि पल्स की चौड़ाई बढ़ाने से माप की लंबाई बढ़ जाती है, लेकिन इससे माप ब्लाइंड एरिया भी बढ़ जाता है। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर का परीक्षण करते समय, ऑप्टिकल फाइबर और OTDR एक्सेसरीज के आस-पास के इवेंट पॉइंट को मापने के लिए संकीर्ण पल्स का उपयोग किया जाना चाहिए, जबकि ऑप्टिकल फाइबर के दूर के छोर को मापने के लिए चौड़ी पल्स का उपयोग किया जाना चाहिए।
14.क्या OTDR विभिन्न प्रकार के ऑप्टिकल फाइबर को माप सकता है?
उत्तर: यदि आप मल्टीमोड फाइबर को मापने के लिए सिंगल-मोड OTDR मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, या 62.5 मिमी के कोर व्यास वाले सिंगल-मोड फाइबर को मापने के लिए मल्टीमोड OTDR मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, तो फाइबर की लंबाई का माप परिणाम प्रभावित नहीं होगा, लेकिन फाइबर हानि, ऑप्टिकल कनेक्टर हानि और रिटर्न हानि के परिणाम गलत होंगे। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर को मापते समय, आपको एक OTDR चुनना चाहिए जो मापने के लिए मापे गए फाइबर से मेल खाता हो, ताकि आप सभी प्रदर्शन संकेतकों के लिए सही परिणाम प्राप्त कर सकें।
15. सामान्य ऑप्टिकल परीक्षण उपकरणों में "1310nm" या "1550nm" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह ऑप्टिकल सिग्नल की तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है। ऑप्टिकल फाइबर संचार में उपयोग की जाने वाली तरंगदैर्ध्य सीमा निकट-अवरक्त क्षेत्र में होती है, जिसकी तरंगदैर्ध्य 800nm और 1700nm के बीच होती है। इसे अक्सर लघु-तरंगदैर्ध्य बैंड और लंबी-तरंगदैर्ध्य बैंड में विभाजित किया जाता है, पूर्व 850nm तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है, और बाद वाला 1310nm और 1550nm को संदर्भित करता है।
16. वर्तमान वाणिज्यिक ऑप्टिकल फाइबर में, प्रकाश की किस तरंगदैर्घ्य में सबसे कम फैलाव होता है? प्रकाश की किस तरंगदैर्घ्य में सबसे कम हानि होती है?
उत्तर: 1310nm तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश का फैलाव सबसे छोटा होता है, और 1550nm तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश का नुकसान सबसे छोटा होता है।
17. ऑप्टिकल फाइबर कोर के अपवर्तनांक में परिवर्तन के अनुसार ऑप्टिकल फाइबर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?
उत्तर: इन्हें स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर और ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में एक संकीर्ण बैंडविड्थ होती है और ये छोटी क्षमता वाले कम दूरी के संचार के लिए उपयुक्त होते हैं; ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में एक विस्तृत बैंडविड्थ होती है और ये मध्यम और बड़ी क्षमता वाले संचार के लिए उपयुक्त होते हैं।
18. ऑप्टिकल फाइबर में प्रेषित विभिन्न प्रकाश तरंग मोड के अनुसार ऑप्टिकल फाइबर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?
उत्तर: इन्हें सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर और मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का कोर व्यास लगभग 1 और 10μm के बीच होता है। किसी दिए गए कार्यशील तरंगदैर्ध्य पर, केवल एक ही मूल मोड संचारित होता है, जो बड़ी क्षमता और लंबी दूरी की संचार प्रणालियों के लिए उपयुक्त है। मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर प्रकाश तरंगों के कई मोड संचारित कर सकते हैं, जिनका कोर व्यास लगभग 50 और 60μm के बीच होता है, और उनका संचरण प्रदर्शन सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में खराब होता है।
मल्टीप्लेक्स संरक्षण के वर्तमान अंतर संरक्षण को प्रेषित करते समय, सबस्टेशन के संचार कक्ष में स्थापित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण डिवाइस और मुख्य नियंत्रण कक्ष में स्थापित सुरक्षा उपकरण के बीच बहु-मोड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग अक्सर किया जाता है।
19. स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर (एनए) का क्या महत्व है?
उत्तर: संख्यात्मक एपर्चर (एनए) ऑप्टिकल फाइबर की प्रकाश-संग्रह क्षमता को दर्शाता है। एनए जितना बड़ा होगा, ऑप्टिकल फाइबर की प्रकाश एकत्र करने की क्षमता उतनी ही मजबूत होगी।
20. एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का द्विअपवर्तन क्या है?
उत्तर: एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर में दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड होते हैं। जब ऑप्टिकल फाइबर पूरी तरह से बेलनाकार रूप से सममित नहीं होता है, तो दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड पतित नहीं होते हैं। दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड के अपवर्तनांक में अंतर का निरपेक्ष मान द्विअपवर्तन है।
21. सबसे आम ऑप्टिकल केबल संरचनाएं क्या हैं?
उत्तर: इसके दो प्रकार हैं: परत-मुड़ प्रकार और कंकाल प्रकार।
22. ऑप्टिकल केबल के मुख्य घटक क्या हैं?
उत्तर: यह मुख्य रूप से निम्नलिखित से बना है: फाइबर कोर, ऑप्टिकल फाइबर ग्रीस, म्यान सामग्री, पीबीटी (पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थेलेट) और अन्य सामग्री।
23. ऑप्टिकल केबलों का कवच किससे संबंधित है?
उत्तर: यह विशेष उद्देश्यों (जैसे पनडुब्बी ऑप्टिकल केबल, आदि) के लिए ऑप्टिकल केबल में उपयोग किए जाने वाले सुरक्षात्मक तत्व (आमतौर पर स्टील वायर या स्टील बेल्ट) को संदर्भित करता है। कवच ऑप्टिकल केबल के आंतरिक आवरण से जुड़ा होता है।
24. ऑप्टिकल केबल के आवरण के लिए कौन सी सामग्री का उपयोग किया जाता है?
उत्तर: ऑप्टिकल केबलों का आवरण या आवरण आमतौर पर पॉलीइथिलीन (पीई) और पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) सामग्रियों से बना होता है, और इसका कार्य केबल कोर को बाहरी प्रभावों से बचाना होता है।
25. विद्युत प्रणालियों में प्रयुक्त विशेष ऑप्टिकल केबलों की सूची बनाइए।
उत्तर: मुख्य रूप से तीन विशेष ऑप्टिकल केबल हैं:
ग्राउंड वायर कम्पोजिट ऑप्टिकल केबल (OPGW), ऑप्टिकल फाइबर को स्टील-क्लैड एल्युमिनियम स्ट्रैंडेड संरचना की पावर लाइन में रखा जाता है। OPGW ऑप्टिकल केबल के अनुप्रयोग में ग्राउंड वायर और संचार के दोहरे कार्य हैं, जो प्रभावी रूप से बिजली के खंभों और टावरों की उपयोग दर में सुधार करते हैं।
लपेटा हुआ ऑप्टिकल केबल (GWWOP), जहां पहले से ही ट्रांसमिशन लाइन मौजूद है, इस प्रकार के ऑप्टिकल केबल को ग्राउंड तार पर लपेटा या लटका दिया जाता है।
स्व-सहायक ऑप्टिकल केबल (ADSS) में मजबूत तन्य शक्ति होती है और इसे दो पावर टावरों के बीच सीधे लटकाया जा सकता है, जिसका अधिकतम फैलाव 1000 मीटर तक होता है।
26. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल के लिए कितनी अनुप्रयोग संरचनाएं हैं?
उत्तर: मुख्य रूप से: 1) प्लास्टिक ट्यूब परत मुड़ + एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 2) केंद्रीय प्लास्टिक ट्यूब + एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 3) एल्यूमीनियम कंकाल संरचना; 4) सर्पिल एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 5) एकल परत स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना (केंद्रीय स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना, स्टेनलेस स्टील ट्यूब परत मुड़ संरचना); 6) समग्र स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना (केंद्रीय स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना, स्टेनलेस स्टील ट्यूब परत मुड़ संरचना)।
27. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल कोर के बाहर फंसे तार के मुख्य घटक क्या हैं?
उत्तर: यह एए तार (एल्यूमीनियम मिश्र धातु तार) और एएस तार (एल्यूमीनियम क्लैड स्टील तार) से बना है।
28. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल मॉडल का चयन करने के लिए आवश्यक तकनीकी शर्तें क्या हैं?
उत्तर: 1) ओपीजीडब्ल्यू केबल की नाममात्र तन्य शक्ति (आरटीएस) (केएन); 2) ओपीजीडब्ल्यू केबल के फाइबर कोर (एसएम) की संख्या; 3) शॉर्ट-सर्किट करंट (केए); 4) शॉर्ट-सर्किट समय (एस); 5) तापमान सीमा (℃)।
29. ऑप्टिकल केबल की झुकने की डिग्री कैसे सीमित होती है?
उत्तर: ऑप्टिकल केबल का झुकने वाला त्रिज्या ऑप्टिकल केबल के बाहरी व्यास से 20 गुना से कम नहीं होना चाहिए, और निर्माण के दौरान ऑप्टिकल केबल के बाहरी व्यास से 30 गुना से कम नहीं होना चाहिए (गैर-स्थिर स्थिति)।
30. ADSS ऑप्टिकल केबल इंजीनियरिंग में क्या ध्यान दिया जाना चाहिए?
उत्तर: तीन प्रमुख प्रौद्योगिकियां हैं: ऑप्टिकल केबल मैकेनिकल डिजाइन, निलंबन बिंदुओं का निर्धारण, और सहायक हार्डवेयर का चयन और स्थापना।
31. ऑप्टिकल केबल फिटिंग के मुख्य प्रकार क्या हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल केबल फिटिंग से तात्पर्य ऑप्टिकल केबलों को स्थापित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले हार्डवेयर से है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैं: टेंशन क्लैंप, सस्पेंशन क्लैंप, वाइब्रेशन आइसोलेटर, आदि।
32. ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर के दो सबसे बुनियादी प्रदर्शन पैरामीटर हैं, वे क्या हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर को आमतौर पर लाइव जॉइंट के रूप में जाना जाता है। सिंगल-फाइबर कनेक्टर के ऑप्टिकल प्रदर्शन की आवश्यकताओं के लिए, इंसर्शन लॉस और रिटर्न लॉस के दो सबसे बुनियादी प्रदर्शन मापदंडों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है।
33. सामान्यतः प्रयुक्त ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर कितने प्रकार के होते हैं?
उत्तर: विभिन्न वर्गीकरण विधियों के अनुसार, ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर को विभिन्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। विभिन्न ट्रांसमिशन मीडिया के अनुसार, उन्हें सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर और मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर में विभाजित किया जा सकता है; विभिन्न संरचनाओं के अनुसार, उन्हें विभिन्न प्रकारों जैसे FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT, आदि में विभाजित किया जा सकता है; कनेक्टर के पिन एंड फेस के अनुसार, उन्हें FC, PC (UPC) और APC में विभाजित किया जा सकता है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर: FC/PC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर, SC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर, LC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर।
34. फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली में निम्नलिखित वस्तुएं सामान्यतः पाई जाती हैं। कृपया उनके नाम बताएं।
एएफसी, एफसी एडाप्टर एसटी एडाप्टर एससी एडाप्टर एफसी/एपीसी, एफसी/पीसी कनेक्टर एससी कनेक्टर एसटी कनेक्टर एलसी पैच कॉर्ड एमयू पैच कॉर्ड सिंगल-मोड या मल्टी-मोड पैच कॉर्ड।
35. फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर का सम्मिलन हानि (या सम्मिलन हानि) क्या है?
उत्तर: यह कनेक्टर के सम्मिलन के कारण ट्रांसमिशन लाइन की प्रभावी शक्ति में कमी के मूल्य को संदर्भित करता है। उपयोगकर्ताओं के लिए, मूल्य जितना छोटा होगा, उतना ही बेहतर होगा। ITU-T निर्धारित करता है कि इसका मूल्य 0.5dB से अधिक नहीं होना चाहिए।
36. फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर का रिटर्न लॉस (या रिफ्लेक्शन क्षीणन, रिटर्न लॉस, रिटर्न लॉस) क्या है?
उत्तर: यह कनेक्टर से परावर्तित और इनपुट चैनल के साथ वापस आने वाले इनपुट पावर घटक का माप है। इसका सामान्य मान 25dB से कम नहीं होना चाहिए।
37. प्रकाश उत्सर्जक डायोड और अर्धचालक लेज़र द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के बीच सबसे प्रमुख अंतर क्या है?
उत्तर: प्रकाश उत्सर्जक डायोड द्वारा उत्पन्न प्रकाश विस्तृत स्पेक्ट्रम वाला असंगत प्रकाश होता है; लेज़र द्वारा उत्पन्न प्रकाश अत्यंत संकीर्ण स्पेक्ट्रम वाला सुसंगत प्रकाश होता है।
38. प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल.ई.डी.) और अर्धचालक लेजर (एल.डी.) की कार्य विशेषताओं के बीच सबसे स्पष्ट अंतर क्या है?
उत्तर: LED की कोई सीमा नहीं होती, जबकि LD की सीमा होती है। लेजर तभी उत्पन्न होगा जब इंजेक्ट किया गया करंट सीमा से अधिक होगा।
39. दो सामान्यतः प्रयुक्त एकल अनुदैर्घ्य मोड अर्धचालक लेज़र कौन से हैं?
उत्तर: डीएफबी लेजर और डीबीआर लेजर, दोनों ही वितरित फीडबैक लेजर हैं, और उनका ऑप्टिकल फीडबैक ऑप्टिकल गुहा में वितरित फीडबैक ब्रैग ग्रेटिंग द्वारा प्रदान किया जाता है।
40. ऑप्टिकल रिसीविंग डिवाइस के दो मुख्य प्रकार क्या हैं?
उत्तर: वे मुख्य रूप से फोटोडियोड (पिन ट्यूब) और एवलांच फोटोडियोड (एपीडी) हैं।
41. ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणालियों में शोर पैदा करने वाले कारक क्या हैं?
उत्तर: इसमें अयोग्य विलुप्ति अनुपात के कारण उत्पन्न शोर, प्रकाश की तीव्रता में यादृच्छिक परिवर्तन के कारण उत्पन्न शोर, समय के कंपन के कारण उत्पन्न शोर, रिसीवर का बिंदु शोर और थर्मल शोर, ऑप्टिकल फाइबर का मोड शोर, फैलाव के कारण पल्स चौड़ीकरण के कारण उत्पन्न शोर, एलडी का मोड वितरण शोर, एलडी की आवृत्ति चिरप के कारण उत्पन्न शोर और प्रतिबिंब के कारण उत्पन्न शोर शामिल हैं।
42. वर्तमान में ट्रांसमिशन नेटवर्क निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले मुख्य ऑप्टिकल फाइबर कौन से हैं? उनकी मुख्य विशेषताएं क्या हैं?
उत्तर: इसके तीन मुख्य प्रकार हैं, अर्थात् G.652 पारंपरिक एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर, G.653 फैलाव-स्थानांतरित एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर, और G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित ऑप्टिकल फाइबर।
G.652 सिंगल-मोड फाइबर का C-बैंड 1530-1565nm और L-बैंड 1565-1625nm में बड़ा फैलाव है, जो आम तौर पर 17-22psnm•km होता है। जब सिस्टम दर 2.5Gbit/s या उससे ऊपर पहुँच जाती है, तो फैलाव मुआवज़ा की आवश्यकता होती है। 10Gbit/s पर, सिस्टम फैलाव मुआवज़ा लागत अपेक्षाकृत अधिक है। यह वर्तमान ट्रांसमिशन नेटवर्क में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला फाइबर है।
सी-बैंड और एल-बैंड में जी.653 फैलाव-शिफ्टेड फाइबर का फैलाव आम तौर पर -1-3.5psnm•km होता है, और यह 1550nm पर शून्य फैलाव होता है। सिस्टम दर 20Gbit/s और 40Gbit/s तक पहुँच सकती है, जो इसे सिंगल-वेवलेंथ अल्ट्रा-लॉन्ग-डिस्टेंस ट्रांसमिशन के लिए सबसे अच्छा फाइबर बनाती है। हालाँकि, इसकी शून्य फैलाव विशेषताओं के कारण, जब DWDM का उपयोग क्षमता विस्तार के लिए किया जाता है, तो गैर-रेखीय प्रभाव होंगे, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल क्रॉसटॉक और चार-तरंग मिश्रण FWM होगा, इसलिए यह DWDM के लिए उपयुक्त नहीं है।
G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित फाइबर: C बैंड में G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित फाइबर का फैलाव 1 से 6 psnm•km है, और L बैंड में फैलाव आम तौर पर 6 से 10 psnm•km है। फैलाव छोटा है, शून्य फैलाव क्षेत्र से बचता है, चार-तरंग मिश्रण FWM को दबाता है, और इसका उपयोग DWDM क्षमता विस्तार और उच्च गति प्रणाली खोलने के लिए किया जा सकता है। नया G.655 फाइबर प्रभावी क्षेत्र को सामान्य ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में 1.5 से 2 गुना तक विस्तारित कर सकता है। बड़ा प्रभावी क्षेत्र बिजली घनत्व को कम कर सकता है और ऑप्टिकल फाइबर के गैर-रेखीय प्रभाव को कम कर सकता है।
43. ऑप्टिकल फाइबर की अरैखिकता क्या है?
उत्तर: इसका मतलब है कि जब फाइबर की ऑप्टिकल शक्ति एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाती है, तो ऑप्टिकल फाइबर का अपवर्तनांक ऑप्टिकल शक्ति से गैर-रैखिक रूप से संबंधित होगा, और रमन बिखराव और ब्रिलॉइन बिखराव उत्पन्न होगा, जिससे घटना प्रकाश की आवृत्ति बदल जाएगी।
44. ऑप्टिकल फाइबर की अरैखिकता का संचरण पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
उत्तर: गैर-रेखीय प्रभाव कुछ अतिरिक्त हानि और हस्तक्षेप का कारण बनेगा, जिससे सिस्टम का प्रदर्शन खराब होगा। WDM सिस्टम की ऑप्टिकल शक्ति बड़ी है और ऑप्टिकल फाइबर के साथ लंबी दूरी तक संचारित होती है, इसलिए गैर-रेखीय विरूपण होता है। गैर-रेखीय विरूपण के दो प्रकार हैं: उत्तेजित बिखराव और गैर-रेखीय अपवर्तन। उनमें से, उत्तेजित बिखराव में रमन बिखराव और ब्रिलौइन बिखराव शामिल हैं। उपरोक्त दो प्रकार के बिखराव घटना प्रकाश की ऊर्जा को कम करते हैं, जिससे हानि होती है। इनपुट फाइबर पावर छोटा होने पर इसे अनदेखा किया जा सकता है।
45. PON (पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क) क्या है?
उत्तर: PON स्थानीय उपयोगकर्ता एक्सेस नेटवर्क में एक फाइबर-ऑप्टिक लूप ऑप्टिकल नेटवर्क है, जो कपलर और स्प्लिटर जैसे निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरणों पर आधारित है।
फाइबर ऑप्टिक क्षीणन के विभिन्न कारण
1. फाइबर क्षीणन के मुख्य कारक हैं: आंतरिक, झुकने, बाहर निकालना, अशुद्धियाँ, असमानता और डॉकिंग।
आंतरिक: यह ऑप्टिकल फाइबर की अंतर्निहित हानि है, जिसमें शामिल हैं: रेले प्रकीर्णन, अंतर्निहित अवशोषण, आदि।
झुकना: जब ऑप्टिकल फाइबर मुड़ा हुआ होता है, तो ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश का कुछ हिस्सा बिखरने के कारण नष्ट हो जाता है, जिससे प्रकाश की हानि होती है।
एक्सट्रूज़न: ऑप्टिकल फाइबर को दबाने पर हल्का सा मोड़ आने से होने वाली हानि।
अशुद्धियाँ: ऑप्टिकल फाइबर में अशुद्धियाँ ऑप्टिकल फाइबर में प्रसारित प्रकाश को अवशोषित और बिखेर देती हैं, जिससे हानि होती है।
असमानता: ऑप्टिकल फाइबर सामग्री के असमान अपवर्तनांक के कारण होने वाली हानि।
डॉकिंग: ऑप्टिकल फाइबर को डॉक करने पर होने वाली हानियाँ, जैसे: विभिन्न अक्ष (एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर समाक्षीयता आवश्यकता 0.8μm से कम है), अंतिम चेहरा अक्ष के लंबवत नहीं है, अंतिम चेहरा असमान है, डॉकिंग कोर व्यास मेल नहीं खाता है, और संलयन की गुणवत्ता खराब है।
जब प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के एक छोर से प्रवेश करता है और दूसरे छोर से बाहर निकलता है, तो प्रकाश की तीव्रता कम हो जाएगी। इसका मतलब है कि ऑप्टिकल सिग्नल के ऑप्टिकल फाइबर से गुजरने के बाद, प्रकाश ऊर्जा का कुछ हिस्सा क्षीण हो जाता है। इससे पता चलता है कि ऑप्टिकल फाइबर में कुछ पदार्थ हैं या किसी कारण से, ऑप्टिकल सिग्नल के मार्ग को अवरुद्ध कर रहे हैं। यह ऑप्टिकल फाइबर का ट्रांसमिशन लॉस है। ऑप्टिकल फाइबर के नुकसान को कम करके ही ऑप्टिकल सिग्नल को आसानी से पास किया जा सकता है।
2. ऑप्टिकल फाइबर हानि का वर्गीकरण
ऑप्टिकल फाइबर के नुकसान को मोटे तौर पर ऑप्टिकल फाइबर के अंतर्निहित नुकसान और ऑप्टिकल फाइबर बनने के बाद उपयोग की स्थितियों के कारण होने वाले अतिरिक्त नुकसान में विभाजित किया जा सकता है। विशिष्ट उपविभाग इस प्रकार हैं:
ऑप्टिकल फाइबर हानि को अंतर्निहित हानि और अतिरिक्त हानि में विभाजित किया जा सकता है।
अंतर्निहित हानि में प्रकीर्णन हानि, अवशोषण हानि और अपूर्ण ऑप्टिकल फाइबर संरचना के कारण होने वाली हानि शामिल है।
अतिरिक्त हानि में माइक्रोबेंड हानि, बेंडिंग हानि और स्प्लिसिंग हानि शामिल हैं।
उनमें से, ऑप्टिकल फाइबर बिछाने के दौरान कृत्रिम रूप से अतिरिक्त नुकसान होता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, ऑप्टिकल फाइबर को एक-एक करके जोड़ना अपरिहार्य है, और ऑप्टिकल फाइबर कनेक्शन से नुकसान होगा। ऑप्टिकल फाइबर के माइक्रोबेंडिंग, निचोड़ने और खींचने से भी नुकसान होगा। ये सभी ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग की स्थितियों के कारण होने वाले नुकसान हैं। मुख्य कारण यह है कि इन परिस्थितियों में, ऑप्टिकल फाइबर कोर में ट्रांसमिशन मोड बदल गया है। जितना संभव हो सके अतिरिक्त नुकसान से बचा जा सकता है। नीचे, हम केवल ऑप्टिकल फाइबर के अंतर्निहित नुकसान पर चर्चा करते हैं।
अंतर्निहित नुकसानों में, बिखराव नुकसान और अवशोषण नुकसान ऑप्टिकल फाइबर सामग्री की विशेषताओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, और विभिन्न कार्य तरंगदैर्ध्य पर होने वाले अंतर्निहित नुकसान भी अलग-अलग होते हैं। कम नुकसान वाले ऑप्टिकल फाइबर के विकास और ऑप्टिकल फाइबर के तर्कसंगत उपयोग के लिए नुकसान उत्पादन के तंत्र को समझना और विभिन्न कारकों के कारण होने वाले नुकसान के आकार का मात्रात्मक विश्लेषण करना बेहद महत्वपूर्ण है।
3. सामग्री का अवशोषण नुकसान
ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित कर सकती है। ऑप्टिकल फाइबर सामग्री में कण प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद, वे कंपन करते हैं और गर्मी पैदा करते हैं, और ऊर्जा खो जाती है, इस प्रकार अवशोषण हानि उत्पन्न होती है। हम जानते हैं कि पदार्थ परमाणुओं और अणुओं से बना होता है, और परमाणु परमाणु नाभिक और अतिरिक्त परमाणु इलेक्ट्रॉनों से बने होते हैं, और इलेक्ट्रॉन एक निश्चित कक्षा में परमाणु नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। यह ठीक वैसा ही है जैसे हम जिस धरती पर रहते हैं और शुक्र और मंगल जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की एक निश्चित ऊर्जा होती है और वह एक निश्चित कक्षा में होता है, या दूसरे शब्दों में, प्रत्येक कक्षा का एक निश्चित ऊर्जा स्तर होता है।
नाभिक के करीब स्थित कक्षीय ऊर्जा स्तर कम होता है, और नाभिक से दूर स्थित कक्षीय ऊर्जा स्तर अधिक होता है। कक्षाओं के बीच इस ऊर्जा स्तर अंतर के आकार को ऊर्जा स्तर अंतर कहा जाता है। जब कोई इलेक्ट्रॉन कम ऊर्जा स्तर से उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण करता है, तो वह संबंधित ऊर्जा स्तर अंतर की ऊर्जा को अवशोषित करता है।
ऑप्टिकल फाइबर में, जब एक निश्चित ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर अंतर के अनुरूप तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से विकिरणित होता है, तो कम ऊर्जा स्तर की कक्षा में इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर वाली कक्षा में संक्रमण करेगा। यह इलेक्ट्रॉन प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रकाश अवशोषण हानि होती है।
ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए मूल सामग्री सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) स्वयं प्रकाश को अवशोषित करती है। एक को पराबैंगनी अवशोषण कहा जाता है और दूसरे को अवरक्त अवशोषण कहा जाता है। वर्तमान में, ऑप्टिकल फाइबर संचार आम तौर पर केवल 0.8 से 1.6 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य सीमा में काम करते हैं, इसलिए हम केवल इस कार्य सीमा में नुकसान पर चर्चा करते हैं।
क्वार्ट्ज ग्लास में इलेक्ट्रॉन संक्रमण द्वारा उत्पन्न अवशोषण शिखर पराबैंगनी क्षेत्र में लगभग 0.1 से 0.2 माइक्रोन तरंगदैर्ध्य है। जैसे-जैसे तरंगदैर्ध्य बढ़ता है, इसका अवशोषण प्रभाव धीरे-धीरे कम होता जाता है, लेकिन प्रभावित क्षेत्र बहुत व्यापक होता है, 1 माइक्रोन से ऊपर की तरंगदैर्ध्य तक। हालांकि, अवरक्त क्षेत्र में काम करने वाले क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर पर पराबैंगनी अवशोषण का बहुत कम प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, 0.6 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य वाले दृश्य प्रकाश क्षेत्र में, पराबैंगनी अवशोषण 1 डीबी/किमी तक पहुंच सकता है, और 0.8 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर, यह 0.2 से 0.3 डीबी/किमी तक गिर जाता है, और 1.2 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर, यह केवल लगभग 0.1 डीबी/किमी होता है।
क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर का अवरक्त अवशोषण नुकसान अवरक्त सामग्री के आणविक कंपन के कारण होता है। 2 μm से ऊपर के बैंड में कई कंपन अवशोषण शिखर होते हैं।
ऑप्टिकल फाइबर में विभिन्न डोपिंग तत्वों के प्रभाव के कारण, क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर के लिए 2μm से ऊपर के बैंड में कम हानि विंडो होना असंभव है, और 1.85μm तरंग दैर्ध्य पर सैद्धांतिक सीमा हानि ldB/km है।
शोध के माध्यम से, यह भी पाया गया कि क्वार्ट्ज ग्लास में कुछ "विनाशकारी अणु" हैं जो परेशानी पैदा कर रहे हैं, मुख्य रूप से कुछ हानिकारक संक्रमण धातु अशुद्धियाँ, जैसे कि तांबा, लोहा, क्रोमियम, मैंगनीज, आदि। ये "बुरे लोग" लालच से प्रकाश विकिरण के तहत प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, इधर-उधर कूदते हैं, और प्रकाश ऊर्जा हानि का कारण बनते हैं। "परेशानी पैदा करने वाले" को हटाने और ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों को रासायनिक रूप से शुद्ध करने से नुकसान को काफी कम किया जा सकता है।
क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर में एक और अवशोषण स्रोत हाइड्रॉक्सिल (OHˉ) है। उस समय के शोध के अनुसार, लोगों ने पाया कि ऑप्टिकल फाइबर के वर्किंग बैंड में हाइड्रॉक्सिल के तीन अवशोषण शिखर हैं, जो 0.95μm, 1.24μm और 1.38μm हैं, जिनमें से 1.38μm की तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण हानि सबसे गंभीर है और ऑप्टिकल फाइबर पर सबसे अधिक प्रभाव डालती है। 1.38μm की तरंग दैर्ध्य पर, केवल 0.0001 की हाइड्रॉक्साइड सामग्री द्वारा उत्पन्न अवशोषण शिखर हानि 33dB/km जितनी अधिक है।
ये हाइड्रॉक्साइड कहाँ से आते हैं? हाइड्रॉक्साइड के कई स्रोत हैं। सबसे पहले, ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री में पानी और हाइड्रॉक्साइड यौगिक होते हैं। इन हाइड्रॉक्साइड यौगिकों को कच्चे माल के शुद्धिकरण के दौरान निकालना आसान नहीं होता है, और अंत में ये हाइड्रॉक्साइड के रूप में ऑप्टिकल फाइबर में रह जाते हैं; दूसरे, ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले हाइड्रॉक्साइड में थोड़ी मात्रा में पानी होता है; तीसरे, ऑप्टिकल फाइबर के निर्माण की प्रक्रिया के द
1.ऑप्टिकल फाइबर कैसे संयोजित होते हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर में दो मूल भाग होते हैं: पारदर्शी ऑप्टिकल सामग्री से बना कोर और एक क्लैडिंग और कोटिंग परत।
2. ऑप्टिकल फाइबर लाइनों की ट्रांसमिशन विशेषताओं का वर्णन करने वाले बुनियादी पैरामीटर क्या हैं?
उत्तर: इनमें हानि, फैलाव, बैंडविड्थ, कटऑफ तरंगदैर्ध्य, मोड क्षेत्र व्यास आदि शामिल हैं।
3. फाइबर क्षीणन के क्या कारण हैं?
उत्तर: फाइबर क्षीणन का तात्पर्य फाइबर के दो क्रॉस सेक्शन के बीच ऑप्टिकल पावर में कमी से है, जो तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। क्षीणन के मुख्य कारण बिखराव, अवशोषण और कनेक्टर और जोड़ों के कारण होने वाली ऑप्टिकल हानि हैं।
4. ऑप्टिकल फाइबर क्षीणन गुणांक को कैसे परिभाषित किया जाता है?
उत्तर: इसे स्थिर अवस्था में एक समान ऑप्टिकल फाइबर की प्रति इकाई लंबाई में क्षीणन (dB/km) द्वारा परिभाषित किया जाता है।
5. सम्मिलन हानि क्या है?
उत्तर: यह ऑप्टिकल ट्रांसमिशन लाइन में ऑप्टिकल घटकों (जैसे कनेक्टर या कपलर डालने) को डालने से उत्पन्न क्षीणन को संदर्भित करता है।
6. ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ किससे संबंधित है?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ मॉड्यूलेशन आवृत्ति को संदर्भित करती है जब ऑप्टिकल फाइबर के ट्रांसफर फ़ंक्शन में शून्य आवृत्ति के आयाम की तुलना में ऑप्टिकल पावर का आयाम 50% या 3dB कम हो जाता है। ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ इसकी लंबाई के लगभग व्युत्क्रमानुपाती होती है, और बैंडविड्थ और लंबाई का गुणनफल एक स्थिरांक होता है।
7. ऑप्टिकल फाइबर फैलाव कितने प्रकार के होते हैं? इसका संबंध किससे है?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर का फैलाव ऑप्टिकल फाइबर में समूह विलंब के विस्तार को संदर्भित करता है, जिसमें मोड फैलाव, सामग्री फैलाव और संरचनात्मक फैलाव शामिल है। यह प्रकाश स्रोत और ऑप्टिकल फाइबर दोनों की विशेषताओं पर निर्भर करता है।
8. ऑप्टिकल फाइबर में प्रसारित संकेतों की फैलाव विशेषताओं का वर्णन कैसे करें?
उत्तर: इसे तीन भौतिक राशियों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: पल्स ब्रॉडिंग, ऑप्टिकल फाइबर की बैंडविड्थ, और ऑप्टिकल फाइबर का फैलाव गुणांक।
9. कटऑफ तरंगदैर्ध्य क्या है?
उत्तर: यह सबसे छोटी तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है जो केवल ऑप्टिकल फाइबर में मौलिक मोड को संचारित कर सकता है। सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर के लिए, इसकी कटऑफ तरंगदैर्ध्य प्रेषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से छोटी होनी चाहिए।
10. ऑप्टिकल फाइबर के फैलाव का ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली के प्रदर्शन पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर के फैलाव के कारण ऑप्टिकल फाइबर में संचरण के दौरान ऑप्टिकल पल्स चौड़ा हो जाएगा, जिससे बिट त्रुटि दर, संचरण दूरी और सिस्टम दर प्रभावित होगी।
11. बैकस्कैटरिंग विधि क्या है?
उत्तर: बैकस्कैटरिंग विधि ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई के साथ क्षीणन को मापने की एक विधि है। ऑप्टिकल फाइबर में अधिकांश ऑप्टिकल शक्ति आगे की ओर फैलती है, लेकिन एक छोटा सा हिस्सा प्रकाश उत्सर्जक की ओर बैकस्कैटर होता है। बैकस्कैटरिंग के समय वक्र का निरीक्षण करने के लिए प्रकाश उत्सर्जक पर एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके, न केवल एक छोर से जुड़े समान ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई और क्षीणन को मापा जा सकता है, बल्कि जोड़ों और कनेक्टर्स के कारण होने वाली स्थानीय अनियमितताओं, ब्रेकपॉइंट और ऑप्टिकल पावर हानि को भी मापा जा सकता है।
12. ऑप्टिकल टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर (OTDR) का परीक्षण सिद्धांत क्या है? इसके कार्य क्या हैं?
उत्तर: OTDR प्रकाश बैकस्कैटरिंग और फ्रेस्नेल प्रतिबिंब के सिद्धांत पर आधारित है। यह क्षीणन जानकारी प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश के प्रसार के दौरान उत्पन्न बैकस्कैटर प्रकाश का उपयोग करता है। इसका उपयोग ऑप्टिकल फाइबर क्षीणन, संयुक्त हानि, ऑप्टिकल फाइबर दोष बिंदु स्थान को मापने और ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई के साथ हानि वितरण को समझने के लिए किया जा सकता है। यह ऑप्टिकल केबल निर्माण, रखरखाव और निगरानी में एक अपरिहार्य उपकरण है। इसके मुख्य संकेतकों में शामिल हैं: गतिशील रेंज, संवेदनशीलता, संकल्प, माप समय और अंधा क्षेत्र।
13.OTDR का ब्लाइंड एरिया क्या है? परीक्षण पर इसका क्या प्रभाव पड़ता है? वास्तविक परीक्षण में ब्लाइंड एरिया से कैसे निपटें?
उत्तर: आमतौर पर, सक्रिय कनेक्टरों और यांत्रिक जोड़ों जैसे फीचर बिंदुओं द्वारा उत्पन्न प्रतिबिंबों के कारण OTDR प्राप्त करने वाले छोर की संतृप्ति के कारण उत्पन्न "अंधे धब्बों" की एक श्रृंखला को अंधा क्षेत्र कहा जाता है।
ऑप्टिकल फाइबर में अंधे क्षेत्रों को घटना अंधे क्षेत्रों और क्षीणन अंधे क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है: सक्रिय कनेक्टरों के हस्तक्षेप के कारण प्रतिबिंब शिखर के प्रारंभिक बिंदु से रिसीवर संतृप्ति शिखर तक की लंबाई दूरी को घटना अंधा क्षेत्र कहा जाता है; ऑप्टिकल फाइबर में सक्रिय कनेक्टरों के हस्तक्षेप के कारण प्रतिबिंब शिखर के प्रारंभिक बिंदु से अन्य पहचान योग्य घटना बिंदुओं तक की दूरी को क्षीणन अंधा क्षेत्र कहा जाता है।
OTDR के लिए, ब्लाइंड एरिया जितना छोटा होगा, उतना ही बेहतर होगा। पल्स की चौड़ाई बढ़ने के साथ ब्लाइंड एरिया भी बढ़ेगा। हालाँकि पल्स की चौड़ाई बढ़ाने से माप की लंबाई बढ़ जाती है, लेकिन इससे माप ब्लाइंड एरिया भी बढ़ जाता है। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर का परीक्षण करते समय, ऑप्टिकल फाइबर और OTDR एक्सेसरीज के आस-पास के इवेंट पॉइंट को मापने के लिए संकीर्ण पल्स का उपयोग किया जाना चाहिए, जबकि ऑप्टिकल फाइबर के दूर के छोर को मापने के लिए चौड़ी पल्स का उपयोग किया जाना चाहिए।
14.क्या OTDR विभिन्न प्रकार के ऑप्टिकल फाइबर को माप सकता है?
उत्तर: यदि आप मल्टीमोड फाइबर को मापने के लिए सिंगल-मोड OTDR मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, या 62.5 मिमी के कोर व्यास वाले सिंगल-मोड फाइबर को मापने के लिए मल्टीमोड OTDR मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, तो फाइबर की लंबाई का माप परिणाम प्रभावित नहीं होगा, लेकिन फाइबर हानि, ऑप्टिकल कनेक्टर हानि और रिटर्न हानि के परिणाम गलत होंगे। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर को मापते समय, आपको एक OTDR चुनना चाहिए जो मापने के लिए मापे गए फाइबर से मेल खाता हो, ताकि आप सभी प्रदर्शन संकेतकों के लिए सही परिणाम प्राप्त कर सकें।
15. सामान्य ऑप्टिकल परीक्षण उपकरणों में "1310nm" या "1550nm" का क्या अर्थ है?
उत्तर: यह ऑप्टिकल सिग्नल की तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है। ऑप्टिकल फाइबर संचार में उपयोग की जाने वाली तरंगदैर्ध्य सीमा निकट-अवरक्त क्षेत्र में होती है, जिसकी तरंगदैर्ध्य 800nm और 1700nm के बीच होती है। इसे अक्सर लघु-तरंगदैर्ध्य बैंड और लंबी-तरंगदैर्ध्य बैंड में विभाजित किया जाता है, पूर्व 850nm तरंगदैर्ध्य को संदर्भित करता है, और बाद वाला 1310nm और 1550nm को संदर्भित करता है।
16. वर्तमान वाणिज्यिक ऑप्टिकल फाइबर में, प्रकाश की किस तरंगदैर्घ्य में सबसे कम फैलाव होता है? प्रकाश की किस तरंगदैर्घ्य में सबसे कम हानि होती है?
उत्तर: 1310nm तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश का फैलाव सबसे छोटा होता है, और 1550nm तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश का नुकसान सबसे छोटा होता है।
17. ऑप्टिकल फाइबर कोर के अपवर्तनांक में परिवर्तन के अनुसार ऑप्टिकल फाइबर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?
उत्तर: इन्हें स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर और ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में एक संकीर्ण बैंडविड्थ होती है और ये छोटी क्षमता वाले कम दूरी के संचार के लिए उपयुक्त होते हैं; ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर में एक विस्तृत बैंडविड्थ होती है और ये मध्यम और बड़ी क्षमता वाले संचार के लिए उपयुक्त होते हैं।
18. ऑप्टिकल फाइबर में प्रेषित विभिन्न प्रकाश तरंग मोड के अनुसार ऑप्टिकल फाइबर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?
उत्तर: इन्हें सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर और मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का कोर व्यास लगभग 1 और 10μm के बीच होता है। किसी दिए गए कार्यशील तरंगदैर्ध्य पर, केवल एक ही मूल मोड संचारित होता है, जो बड़ी क्षमता और लंबी दूरी की संचार प्रणालियों के लिए उपयुक्त है। मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर प्रकाश तरंगों के कई मोड संचारित कर सकते हैं, जिनका कोर व्यास लगभग 50 और 60μm के बीच होता है, और उनका संचरण प्रदर्शन सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में खराब होता है।
मल्टीप्लेक्स संरक्षण के वर्तमान अंतर संरक्षण को प्रेषित करते समय, सबस्टेशन के संचार कक्ष में स्थापित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण डिवाइस और मुख्य नियंत्रण कक्ष में स्थापित सुरक्षा उपकरण के बीच बहु-मोड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग अक्सर किया जाता है।
19. स्टेप-इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर (एनए) का क्या महत्व है?
उत्तर: संख्यात्मक एपर्चर (एनए) ऑप्टिकल फाइबर की प्रकाश-संग्रह क्षमता को दर्शाता है। एनए जितना बड़ा होगा, ऑप्टिकल फाइबर की प्रकाश एकत्र करने की क्षमता उतनी ही मजबूत होगी।
20. एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का द्विअपवर्तन क्या है?
उत्तर: एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर में दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड होते हैं। जब ऑप्टिकल फाइबर पूरी तरह से बेलनाकार रूप से सममित नहीं होता है, तो दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड पतित नहीं होते हैं। दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड के अपवर्तनांक में अंतर का निरपेक्ष मान द्विअपवर्तन है।
21. सबसे आम ऑप्टिकल केबल संरचनाएं क्या हैं?
उत्तर: इसके दो प्रकार हैं: परत-मुड़ प्रकार और कंकाल प्रकार।
22. ऑप्टिकल केबल के मुख्य घटक क्या हैं?
उत्तर: यह मुख्य रूप से निम्नलिखित से बना है: फाइबर कोर, ऑप्टिकल फाइबर ग्रीस, म्यान सामग्री, पीबीटी (पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थेलेट) और अन्य सामग्री।
23. ऑप्टिकल केबलों का कवच किससे संबंधित है?
उत्तर: यह विशेष उद्देश्यों (जैसे पनडुब्बी ऑप्टिकल केबल, आदि) के लिए ऑप्टिकल केबल में उपयोग किए जाने वाले सुरक्षात्मक तत्व (आमतौर पर स्टील वायर या स्टील बेल्ट) को संदर्भित करता है। कवच ऑप्टिकल केबल के आंतरिक आवरण से जुड़ा होता है।
24. ऑप्टिकल केबल के आवरण के लिए कौन सी सामग्री का उपयोग किया जाता है?
उत्तर: ऑप्टिकल केबलों का आवरण या आवरण आमतौर पर पॉलीइथिलीन (पीई) और पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) सामग्रियों से बना होता है, और इसका कार्य केबल कोर को बाहरी प्रभावों से बचाना होता है।
25. विद्युत प्रणालियों में प्रयुक्त विशेष ऑप्टिकल केबलों की सूची बनाइए।
उत्तर: मुख्य रूप से तीन विशेष ऑप्टिकल केबल हैं:
ग्राउंड वायर कम्पोजिट ऑप्टिकल केबल (OPGW), ऑप्टिकल फाइबर को स्टील-क्लैड एल्युमिनियम स्ट्रैंडेड संरचना की पावर लाइन में रखा जाता है। OPGW ऑप्टिकल केबल के अनुप्रयोग में ग्राउंड वायर और संचार के दोहरे कार्य हैं, जो प्रभावी रूप से बिजली के खंभों और टावरों की उपयोग दर में सुधार करते हैं।
लपेटा हुआ ऑप्टिकल केबल (GWWOP), जहां पहले से ही ट्रांसमिशन लाइन मौजूद है, इस प्रकार के ऑप्टिकल केबल को ग्राउंड तार पर लपेटा या लटका दिया जाता है।
स्व-सहायक ऑप्टिकल केबल (ADSS) में मजबूत तन्य शक्ति होती है और इसे दो पावर टावरों के बीच सीधे लटकाया जा सकता है, जिसका अधिकतम फैलाव 1000 मीटर तक होता है।
26. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल के लिए कितनी अनुप्रयोग संरचनाएं हैं?
उत्तर: मुख्य रूप से: 1) प्लास्टिक ट्यूब परत मुड़ + एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 2) केंद्रीय प्लास्टिक ट्यूब + एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 3) एल्यूमीनियम कंकाल संरचना; 4) सर्पिल एल्यूमीनियम ट्यूब संरचना; 5) एकल परत स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना (केंद्रीय स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना, स्टेनलेस स्टील ट्यूब परत मुड़ संरचना); 6) समग्र स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना (केंद्रीय स्टेनलेस स्टील ट्यूब संरचना, स्टेनलेस स्टील ट्यूब परत मुड़ संरचना)।
27. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल कोर के बाहर फंसे तार के मुख्य घटक क्या हैं?
उत्तर: यह एए तार (एल्यूमीनियम मिश्र धातु तार) और एएस तार (एल्यूमीनियम क्लैड स्टील तार) से बना है।
28. ओपीजीडब्ल्यू ऑप्टिकल केबल मॉडल का चयन करने के लिए आवश्यक तकनीकी शर्तें क्या हैं?
उत्तर: 1) ओपीजीडब्ल्यू केबल की नाममात्र तन्य शक्ति (आरटीएस) (केएन); 2) ओपीजीडब्ल्यू केबल के फाइबर कोर (एसएम) की संख्या; 3) शॉर्ट-सर्किट करंट (केए); 4) शॉर्ट-सर्किट समय (एस); 5) तापमान सीमा (℃)।
29. ऑप्टिकल केबल की झुकने की डिग्री कैसे सीमित होती है?
उत्तर: ऑप्टिकल केबल का झुकने वाला त्रिज्या ऑप्टिकल केबल के बाहरी व्यास से 20 गुना से कम नहीं होना चाहिए, और निर्माण के दौरान ऑप्टिकल केबल के बाहरी व्यास से 30 गुना से कम नहीं होना चाहिए (गैर-स्थिर स्थिति)।
30. ADSS ऑप्टिकल केबल इंजीनियरिंग में क्या ध्यान दिया जाना चाहिए?
उत्तर: तीन प्रमुख प्रौद्योगिकियां हैं: ऑप्टिकल केबल मैकेनिकल डिजाइन, निलंबन बिंदुओं का निर्धारण, और सहायक हार्डवेयर का चयन और स्थापना।
31. ऑप्टिकल केबल फिटिंग के मुख्य प्रकार क्या हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल केबल फिटिंग से तात्पर्य ऑप्टिकल केबलों को स्थापित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले हार्डवेयर से है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैं: टेंशन क्लैंप, सस्पेंशन क्लैंप, वाइब्रेशन आइसोलेटर, आदि।
32. ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर के दो सबसे बुनियादी प्रदर्शन पैरामीटर हैं, वे क्या हैं?
उत्तर: ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर को आमतौर पर लाइव जॉइंट के रूप में जाना जाता है। सिंगल-फाइबर कनेक्टर के ऑप्टिकल प्रदर्शन की आवश्यकताओं के लिए, इंसर्शन लॉस और रिटर्न लॉस के दो सबसे बुनियादी प्रदर्शन मापदंडों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है।
33. सामान्यतः प्रयुक्त ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर कितने प्रकार के होते हैं?
उत्तर: विभिन्न वर्गीकरण विधियों के अनुसार, ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर को विभिन्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। विभिन्न ट्रांसमिशन मीडिया के अनुसार, उन्हें सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर और मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर में विभाजित किया जा सकता है; विभिन्न संरचनाओं के अनुसार, उन्हें विभिन्न प्रकारों जैसे FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT, आदि में विभाजित किया जा सकता है; कनेक्टर के पिन एंड फेस के अनुसार, उन्हें FC, PC (UPC) और APC में विभाजित किया जा सकता है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर: FC/PC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर, SC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर, LC टाइप ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर।
34. फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणाली में निम्नलिखित वस्तुएं सामान्यतः पाई जाती हैं। कृपया उनके नाम बताएं।
एएफसी, एफसी एडाप्टर एसटी एडाप्टर एससी एडाप्टर एफसी/एपीसी, एफसी/पीसी कनेक्टर एससी कनेक्टर एसटी कनेक्टर एलसी पैच कॉर्ड एमयू पैच कॉर्ड सिंगल-मोड या मल्टी-मोड पैच कॉर्ड।
35. फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर का सम्मिलन हानि (या सम्मिलन हानि) क्या है?
उत्तर: यह कनेक्टर के सम्मिलन के कारण ट्रांसमिशन लाइन की प्रभावी शक्ति में कमी के मूल्य को संदर्भित करता है। उपयोगकर्ताओं के लिए, मूल्य जितना छोटा होगा, उतना ही बेहतर होगा। ITU-T निर्धारित करता है कि इसका मूल्य 0.5dB से अधिक नहीं होना चाहिए।
36. फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर का रिटर्न लॉस (या रिफ्लेक्शन क्षीणन, रिटर्न लॉस, रिटर्न लॉस) क्या है?
उत्तर: यह कनेक्टर से परावर्तित और इनपुट चैनल के साथ वापस आने वाले इनपुट पावर घटक का माप है। इसका सामान्य मान 25dB से कम नहीं होना चाहिए।
37. प्रकाश उत्सर्जक डायोड और अर्धचालक लेज़र द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के बीच सबसे प्रमुख अंतर क्या है?
उत्तर: प्रकाश उत्सर्जक डायोड द्वारा उत्पन्न प्रकाश विस्तृत स्पेक्ट्रम वाला असंगत प्रकाश होता है; लेज़र द्वारा उत्पन्न प्रकाश अत्यंत संकीर्ण स्पेक्ट्रम वाला सुसंगत प्रकाश होता है।
38. प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल.ई.डी.) और अर्धचालक लेजर (एल.डी.) की कार्य विशेषताओं के बीच सबसे स्पष्ट अंतर क्या है?
उत्तर: LED की कोई सीमा नहीं होती, जबकि LD की सीमा होती है। लेजर तभी उत्पन्न होगा जब इंजेक्ट किया गया करंट सीमा से अधिक होगा।
39. दो सामान्यतः प्रयुक्त एकल अनुदैर्घ्य मोड अर्धचालक लेज़र कौन से हैं?
उत्तर: डीएफबी लेजर और डीबीआर लेजर, दोनों ही वितरित फीडबैक लेजर हैं, और उनका ऑप्टिकल फीडबैक ऑप्टिकल गुहा में वितरित फीडबैक ब्रैग ग्रेटिंग द्वारा प्रदान किया जाता है।
40. ऑप्टिकल रिसीविंग डिवाइस के दो मुख्य प्रकार क्या हैं?
उत्तर: वे मुख्य रूप से फोटोडियोड (पिन ट्यूब) और एवलांच फोटोडियोड (एपीडी) हैं।
41. ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणालियों में शोर पैदा करने वाले कारक क्या हैं?
उत्तर: इसमें अयोग्य विलुप्ति अनुपात के कारण उत्पन्न शोर, प्रकाश की तीव्रता में यादृच्छिक परिवर्तन के कारण उत्पन्न शोर, समय के कंपन के कारण उत्पन्न शोर, रिसीवर का बिंदु शोर और थर्मल शोर, ऑप्टिकल फाइबर का मोड शोर, फैलाव के कारण पल्स चौड़ीकरण के कारण उत्पन्न शोर, एलडी का मोड वितरण शोर, एलडी की आवृत्ति चिरप के कारण उत्पन्न शोर और प्रतिबिंब के कारण उत्पन्न शोर शामिल हैं।
42. वर्तमान में ट्रांसमिशन नेटवर्क निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले मुख्य ऑप्टिकल फाइबर कौन से हैं? उनकी मुख्य विशेषताएं क्या हैं?
उत्तर: इसके तीन मुख्य प्रकार हैं, अर्थात् G.652 पारंपरिक एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर, G.653 फैलाव-स्थानांतरित एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर, और G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित ऑप्टिकल फाइबर।
G.652 सिंगल-मोड फाइबर का C-बैंड 1530-1565nm और L-बैंड 1565-1625nm में बड़ा फैलाव है, जो आम तौर पर 17-22psnm•km होता है। जब सिस्टम दर 2.5Gbit/s या उससे ऊपर पहुँच जाती है, तो फैलाव मुआवज़ा की आवश्यकता होती है। 10Gbit/s पर, सिस्टम फैलाव मुआवज़ा लागत अपेक्षाकृत अधिक है। यह वर्तमान ट्रांसमिशन नेटवर्क में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला फाइबर है।
सी-बैंड और एल-बैंड में जी.653 फैलाव-शिफ्टेड फाइबर का फैलाव आम तौर पर -1-3.5psnm•km होता है, और यह 1550nm पर शून्य फैलाव होता है। सिस्टम दर 20Gbit/s और 40Gbit/s तक पहुँच सकती है, जो इसे सिंगल-वेवलेंथ अल्ट्रा-लॉन्ग-डिस्टेंस ट्रांसमिशन के लिए सबसे अच्छा फाइबर बनाती है। हालाँकि, इसकी शून्य फैलाव विशेषताओं के कारण, जब DWDM का उपयोग क्षमता विस्तार के लिए किया जाता है, तो गैर-रेखीय प्रभाव होंगे, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल क्रॉसटॉक और चार-तरंग मिश्रण FWM होगा, इसलिए यह DWDM के लिए उपयुक्त नहीं है।
G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित फाइबर: C बैंड में G.655 गैर-शून्य फैलाव-स्थानांतरित फाइबर का फैलाव 1 से 6 psnm•km है, और L बैंड में फैलाव आम तौर पर 6 से 10 psnm•km है। फैलाव छोटा है, शून्य फैलाव क्षेत्र से बचता है, चार-तरंग मिश्रण FWM को दबाता है, और इसका उपयोग DWDM क्षमता विस्तार और उच्च गति प्रणाली खोलने के लिए किया जा सकता है। नया G.655 फाइबर प्रभावी क्षेत्र को सामान्य ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में 1.5 से 2 गुना तक विस्तारित कर सकता है। बड़ा प्रभावी क्षेत्र बिजली घनत्व को कम कर सकता है और ऑप्टिकल फाइबर के गैर-रेखीय प्रभाव को कम कर सकता है।
43. ऑप्टिकल फाइबर की अरैखिकता क्या है?
उत्तर: इसका मतलब है कि जब फाइबर की ऑप्टिकल शक्ति एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाती है, तो ऑप्टिकल फाइबर का अपवर्तनांक ऑप्टिकल शक्ति से गैर-रैखिक रूप से संबंधित होगा, और रमन बिखराव और ब्रिलॉइन बिखराव उत्पन्न होगा, जिससे घटना प्रकाश की आवृत्ति बदल जाएगी।
44. ऑप्टिकल फाइबर की अरैखिकता का संचरण पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
उत्तर: गैर-रेखीय प्रभाव कुछ अतिरिक्त हानि और हस्तक्षेप का कारण बनेगा, जिससे सिस्टम का प्रदर्शन खराब होगा। WDM सिस्टम की ऑप्टिकल शक्ति बड़ी है और ऑप्टिकल फाइबर के साथ लंबी दूरी तक संचारित होती है, इसलिए गैर-रेखीय विरूपण होता है। गैर-रेखीय विरूपण के दो प्रकार हैं: उत्तेजित बिखराव और गैर-रेखीय अपवर्तन। उनमें से, उत्तेजित बिखराव में रमन बिखराव और ब्रिलौइन बिखराव शामिल हैं। उपरोक्त दो प्रकार के बिखराव घटना प्रकाश की ऊर्जा को कम करते हैं, जिससे हानि होती है। इनपुट फाइबर पावर छोटा होने पर इसे अनदेखा किया जा सकता है।
45. PON (पैसिव ऑप्टिकल नेटवर्क) क्या है?
उत्तर: PON स्थानीय उपयोगकर्ता एक्सेस नेटवर्क में एक फाइबर-ऑप्टिक लूप ऑप्टिकल नेटवर्क है, जो कपलर और स्प्लिटर जैसे निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरणों पर आधारित है।
फाइबर ऑप्टिक क्षीणन के विभिन्न कारण
1. फाइबर क्षीणन के मुख्य कारक हैं: आंतरिक, झुकने, बाहर निकालना, अशुद्धियाँ, असमानता और डॉकिंग।
आंतरिक: यह ऑप्टिकल फाइबर की अंतर्निहित हानि है, जिसमें शामिल हैं: रेले प्रकीर्णन, अंतर्निहित अवशोषण, आदि।
झुकना: जब ऑप्टिकल फाइबर मुड़ा हुआ होता है, तो ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश का कुछ हिस्सा बिखरने के कारण नष्ट हो जाता है, जिससे प्रकाश की हानि होती है।
एक्सट्रूज़न: ऑप्टिकल फाइबर को दबाने पर हल्का सा मोड़ आने से होने वाली हानि।
अशुद्धियाँ: ऑप्टिकल फाइबर में अशुद्धियाँ ऑप्टिकल फाइबर में प्रसारित प्रकाश को अवशोषित और बिखेर देती हैं, जिससे हानि होती है।
असमानता: ऑप्टिकल फाइबर सामग्री के असमान अपवर्तनांक के कारण होने वाली हानि।
डॉकिंग: ऑप्टिकल फाइबर को डॉक करने पर होने वाली हानियाँ, जैसे: विभिन्न अक्ष (एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर समाक्षीयता आवश्यकता 0.8μm से कम है), अंतिम चेहरा अक्ष के लंबवत नहीं है, अंतिम चेहरा असमान है, डॉकिंग कोर व्यास मेल नहीं खाता है, और संलयन की गुणवत्ता खराब है।
जब प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के एक छोर से प्रवेश करता है और दूसरे छोर से बाहर निकलता है, तो प्रकाश की तीव्रता कम हो जाएगी। इसका मतलब है कि ऑप्टिकल सिग्नल के ऑप्टिकल फाइबर से गुजरने के बाद, प्रकाश ऊर्जा का कुछ हिस्सा क्षीण हो जाता है। इससे पता चलता है कि ऑप्टिकल फाइबर में कुछ पदार्थ हैं या किसी कारण से, ऑप्टिकल सिग्नल के मार्ग को अवरुद्ध कर रहे हैं। यह ऑप्टिकल फाइबर का ट्रांसमिशन लॉस है। ऑप्टिकल फाइबर के नुकसान को कम करके ही ऑप्टिकल सिग्नल को आसानी से पास किया जा सकता है।
2. ऑप्टिकल फाइबर हानि का वर्गीकरण
ऑप्टिकल फाइबर के नुकसान को मोटे तौर पर ऑप्टिकल फाइबर के अंतर्निहित नुकसान और ऑप्टिकल फाइबर बनने के बाद उपयोग की स्थितियों के कारण होने वाले अतिरिक्त नुकसान में विभाजित किया जा सकता है। विशिष्ट उपविभाग इस प्रकार हैं:
ऑप्टिकल फाइबर हानि को अंतर्निहित हानि और अतिरिक्त हानि में विभाजित किया जा सकता है।
अंतर्निहित हानि में प्रकीर्णन हानि, अवशोषण हानि और अपूर्ण ऑप्टिकल फाइबर संरचना के कारण होने वाली हानि शामिल है।
अतिरिक्त हानि में माइक्रोबेंड हानि, बेंडिंग हानि और स्प्लिसिंग हानि शामिल हैं।
उनमें से, ऑप्टिकल फाइबर बिछाने के दौरान कृत्रिम रूप से अतिरिक्त नुकसान होता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, ऑप्टिकल फाइबर को एक-एक करके जोड़ना अपरिहार्य है, और ऑप्टिकल फाइबर कनेक्शन से नुकसान होगा। ऑप्टिकल फाइबर के माइक्रोबेंडिंग, निचोड़ने और खींचने से भी नुकसान होगा। ये सभी ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग की स्थितियों के कारण होने वाले नुकसान हैं। मुख्य कारण यह है कि इन परिस्थितियों में, ऑप्टिकल फाइबर कोर में ट्रांसमिशन मोड बदल गया है। जितना संभव हो सके अतिरिक्त नुकसान से बचा जा सकता है। नीचे, हम केवल ऑप्टिकल फाइबर के अंतर्निहित नुकसान पर चर्चा करते हैं।
अंतर्निहित नुकसानों में, बिखराव नुकसान और अवशोषण नुकसान ऑप्टिकल फाइबर सामग्री की विशेषताओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, और विभिन्न कार्य तरंगदैर्ध्य पर होने वाले अंतर्निहित नुकसान भी अलग-अलग होते हैं। कम नुकसान वाले ऑप्टिकल फाइबर के विकास और ऑप्टिकल फाइबर के तर्कसंगत उपयोग के लिए नुकसान उत्पादन के तंत्र को समझना और विभिन्न कारकों के कारण होने वाले नुकसान के आकार का मात्रात्मक विश्लेषण करना बेहद महत्वपूर्ण है।
3. सामग्री का अवशोषण नुकसान
ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित कर सकती है। ऑप्टिकल फाइबर सामग्री में कण प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद, वे कंपन करते हैं और गर्मी पैदा करते हैं, और ऊर्जा खो जाती है, इस प्रकार अवशोषण हानि उत्पन्न होती है। हम जानते हैं कि पदार्थ परमाणुओं और अणुओं से बना होता है, और परमाणु परमाणु नाभिक और अतिरिक्त परमाणु इलेक्ट्रॉनों से बने होते हैं, और इलेक्ट्रॉन एक निश्चित कक्षा में परमाणु नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। यह ठीक वैसा ही है जैसे हम जिस धरती पर रहते हैं और शुक्र और मंगल जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की एक निश्चित ऊर्जा होती है और वह एक निश्चित कक्षा में होता है, या दूसरे शब्दों में, प्रत्येक कक्षा का एक निश्चित ऊर्जा स्तर होता है।
नाभिक के करीब स्थित कक्षीय ऊर्जा स्तर कम होता है, और नाभिक से दूर स्थित कक्षीय ऊर्जा स्तर अधिक होता है। कक्षाओं के बीच इस ऊर्जा स्तर अंतर के आकार को ऊर्जा स्तर अंतर कहा जाता है। जब कोई इलेक्ट्रॉन कम ऊर्जा स्तर से उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण करता है, तो वह संबंधित ऊर्जा स्तर अंतर की ऊर्जा को अवशोषित करता है।
ऑप्टिकल फाइबर में, जब एक निश्चित ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर अंतर के अनुरूप तरंगदैर्ध्य के प्रकाश से विकिरणित होता है, तो कम ऊर्जा स्तर की कक्षा में इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर वाली कक्षा में संक्रमण करेगा। यह इलेक्ट्रॉन प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रकाश अवशोषण हानि होती है।
ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए मूल सामग्री सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) स्वयं प्रकाश को अवशोषित करती है। एक को पराबैंगनी अवशोषण कहा जाता है और दूसरे को अवरक्त अवशोषण कहा जाता है। वर्तमान में, ऑप्टिकल फाइबर संचार आम तौर पर केवल 0.8 से 1.6 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य सीमा में काम करते हैं, इसलिए हम केवल इस कार्य सीमा में नुकसान पर चर्चा करते हैं।
क्वार्ट्ज ग्लास में इलेक्ट्रॉन संक्रमण द्वारा उत्पन्न अवशोषण शिखर पराबैंगनी क्षेत्र में लगभग 0.1 से 0.2 माइक्रोन तरंगदैर्ध्य है। जैसे-जैसे तरंगदैर्ध्य बढ़ता है, इसका अवशोषण प्रभाव धीरे-धीरे कम होता जाता है, लेकिन प्रभावित क्षेत्र बहुत व्यापक होता है, 1 माइक्रोन से ऊपर की तरंगदैर्ध्य तक। हालांकि, अवरक्त क्षेत्र में काम करने वाले क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर पर पराबैंगनी अवशोषण का बहुत कम प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, 0.6 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य वाले दृश्य प्रकाश क्षेत्र में, पराबैंगनी अवशोषण 1 डीबी/किमी तक पहुंच सकता है, और 0.8 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर, यह 0.2 से 0.3 डीबी/किमी तक गिर जाता है, और 1.2 माइक्रोन की तरंगदैर्ध्य पर, यह केवल लगभग 0.1 डीबी/किमी होता है।
क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर का अवरक्त अवशोषण नुकसान अवरक्त सामग्री के आणविक कंपन के कारण होता है। 2 μm से ऊपर के बैंड में कई कंपन अवशोषण शिखर होते हैं।
ऑप्टिकल फाइबर में विभिन्न डोपिंग तत्वों के प्रभाव के कारण, क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर के लिए 2μm से ऊपर के बैंड में कम हानि विंडो होना असंभव है, और 1.85μm तरंग दैर्ध्य पर सैद्धांतिक सीमा हानि ldB/km है।
शोध के माध्यम से, यह भी पाया गया कि क्वार्ट्ज ग्लास में कुछ "विनाशकारी अणु" हैं जो परेशानी पैदा कर रहे हैं, मुख्य रूप से कुछ हानिकारक संक्रमण धातु अशुद्धियाँ, जैसे कि तांबा, लोहा, क्रोमियम, मैंगनीज, आदि। ये "बुरे लोग" लालच से प्रकाश विकिरण के तहत प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, इधर-उधर कूदते हैं, और प्रकाश ऊर्जा हानि का कारण बनते हैं। "परेशानी पैदा करने वाले" को हटाने और ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों को रासायनिक रूप से शुद्ध करने से नुकसान को काफी कम किया जा सकता है।
क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर में एक और अवशोषण स्रोत हाइड्रॉक्सिल (OHˉ) है। उस समय के शोध के अनुसार, लोगों ने पाया कि ऑप्टिकल फाइबर के वर्किंग बैंड में हाइड्रॉक्सिल के तीन अवशोषण शिखर हैं, जो 0.95μm, 1.24μm और 1.38μm हैं, जिनमें से 1.38μm की तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण हानि सबसे गंभीर है और ऑप्टिकल फाइबर पर सबसे अधिक प्रभाव डालती है। 1.38μm की तरंग दैर्ध्य पर, केवल 0.0001 की हाइड्रॉक्साइड सामग्री द्वारा उत्पन्न अवशोषण शिखर हानि 33dB/km जितनी अधिक है।
ये हाइड्रॉक्साइड कहाँ से आते हैं? हाइड्रॉक्साइड के कई स्रोत हैं। सबसे पहले, ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री में पानी और हाइड्रॉक्साइड यौगिक होते हैं। इन हाइड्रॉक्साइड यौगिकों को कच्चे माल के शुद्धिकरण के दौरान निकालना आसान नहीं होता है, और अंत में ये हाइड्रॉक्साइड के रूप में ऑप्टिकल फाइबर में रह जाते हैं; दूसरे, ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले हाइड्रॉक्साइड में थोड़ी मात्रा में पानी होता है; तीसरे, ऑप्टिकल फाइबर के निर्माण की प्रक्रिया के द
