ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிஷன்
ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் டிரான்ஸ்மிட்டரிலிருந்து ரிசீவருக்கு தகவல்களை எடுத்துச் செல்ல பண்பேற்றப்பட்ட ஒற்றை நிற ஒளியின் கற்றை பயன்படுத்துகிறது. ஒளி நிறமாலை மின்காந்த நிறமாலையில் மிகப்பெரிய வரம்பைக் கொண்டுள்ளது, இது 10 டெராஹெர்ட்ஸ் (10 4 ஜிகாஹெர்ட்ஸ்) பகுதியிலிருந்து 1 மில்லியன் டெராஹெர்ட்ஸ் (10 9)கிகாஹெர்ட்ஸ்). இந்த அதிர்வெண் வரம்பு அடிப்படையில் அகச்சிவப்பு (0.3-மிமீ அலைநீளம்) முதல் புலப்படும் ஒளி வழியாக அருகிலுள்ள புற ஊதா வரை (0.0003-மைக்ரோமீட்டர் அலைநீளம்) ஸ்பெக்ட்ரத்தை உள்ளடக்கியது. இத்தகைய உயர் அதிர்வெண்களில் பரப்புதல், ஆப்டிகல் அலைநீளங்கள் இயற்கையாகவே உயர்-விகித பிராட்பேண்ட் தொலைதொடர்புக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. எடுத்துக்காட்டாக, 300 டெராஹெர்ட்ஸின் அகச்சிவப்பு அதிர்வெண்ணில் ஒரு ஆப்டிகல் கேரியரின் வீச்சு பண்பேற்றம் 1 சதவிகிதம் குறைவாக ஒரு டிரான்ஸ்மிஷன் அலைவரிசையை அளிக்கிறது, இது 1,000 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட காரணிகளால் அதிகபட்சமாக கிடைக்கக்கூடிய கோஆக்சியல் கேபிள் அலைவரிசையை மீறுகிறது.
பெரிய தூரங்களுக்கு அதிவேக தொலைதொடர்புக்கான ஆப்டிகல் மீடியாவின் நடைமுறை சுரண்டலுக்கு ஒரு வலுவான ஒளி கற்றை தேவைப்படுகிறது, இது கிட்டத்தட்ட ஒரே வண்ணமுடையது, அதன் சக்தி விரும்பிய ஆப்டிகல் அலைநீளத்தைச் சுற்றி குவிந்துள்ளது. ரூபி லேசரின் கண்டுபிடிப்பு இல்லாமல் இதுபோன்ற ஒரு கேரியர் சாத்தியமில்லை, இது 1960 இல் முதன்முதலில் நிரூபிக்கப்பட்டது, இது ஒத்திசைவான தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு செயல்முறையால் மிகவும் குறுகிய நிறமாலை கோடு அகலத்துடன் தீவிர ஒளியை உருவாக்குகிறது. இன்று, குறைக்கடத்தி ஊசி-லேசர் டையோட்கள் அதிவேக, நீண்ட தூர ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இரண்டு வகையான ஆப்டிகல் சேனல்கள் உள்ளன: வழிகாட்டப்படாத ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் சேனல், அங்கு ஒளி வளிமண்டலத்தின் வழியாக சுதந்திரமாகப் பரவுகிறது, மற்றும் வழிகாட்டப்பட்ட ஆப்டிகல் ஃபைபர் சேனல், அங்கு ஒளியியல் அலை வழிகாட்டி மூலம் ஒளி பரவுகிறது.
இலவச-இட சேனல்
ஒரு ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஆப்டிகல் சேனலில் உள்ள இழப்பு வழிமுறைகள் ஒரு பார்வை-பார்வை மைக்ரோவேவ் ரேடியோ சேனலில் உள்ளவர்களுக்கு கிட்டத்தட்ட ஒத்தவை. பீம் வேறுபாடு, வளிமண்டல உறிஞ்சுதல் மற்றும் வளிமண்டல சிதறல் ஆகியவற்றால் சிக்னல்கள் சிதைக்கப்படுகின்றன. ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டருக்கு லேசர் ஒளி மூலத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் பரவும் ஒளியை ஒரு ஒத்திசைவான குறுகிய கற்றைக்குள் இணைப்பதன் மூலம் (இணையாக உருவாக்குவதன் மூலம்) பீம் வேறுபாட்டைக் குறைக்க முடியும். அகச்சிவப்பு, புலப்படும் அல்லது புற ஊதா பகுதியில் குறைந்த இழப்பு “ஜன்னல்களில்” ஒன்றில் இருக்கும் பரிமாற்ற அலைநீளங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் வளிமண்டல உறிஞ்சுதல் இழப்புகளைக் குறைக்க முடியும். ஆப்டிகல் அலைநீளம் ஆக்ஸிஜன் (O 2), நீர் நீராவி (H 2 O), கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO 2) மற்றும் ஓசோன் (O 3) போன்ற வாயு கூறுகளின் அதிர்வுறும் அலைநீளங்களை நெருங்கும்போது வளிமண்டலம் அதிக உறிஞ்சுதல் இழப்புகளை விதிக்கிறது. ஒரு தெளிவான நாளில், புலப்படும் ஒளியின் விழிப்புணர்வு ஒரு கிலோமீட்டருக்கு ஒரு டெசிபல் அல்லது அதற்கும் குறைவாக இருக்கலாம், ஆனால் வளிமண்டல நிலைமைகளில் மூடுபனி, மூடுபனி, மழை அல்லது வான்வழி தூசி போன்ற எந்தவொரு மாறுபாட்டினாலும் குறிப்பிடத்தக்க சிதறல் இழப்புகள் ஏற்படலாம்.
வளிமண்டல நிலைமைகளுக்கு ஆப்டிகல் சிக்னல்களின் அதிக உணர்திறன் வெளிப்புற சூழல்களுக்கான இலவச-இட ஆப்டிகல் இணைப்புகளின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது. உட்புற ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டரின் எளிய மற்றும் பழக்கமான எடுத்துக்காட்டு தொலைக்காட்சி மற்றும் உயர் நம்பக ஆடியோ அமைப்புகளுக்கான கையடக்க அகச்சிவப்பு ரிமோட் கண்ட்ரோல் ஆகும். ஒளியியல் வீச்சு-கண்டுபிடிப்பு மற்றும் திசைவேக நிர்ணயம், தொழில்துறை தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் லேசர் ஆல்டிமெட்ரி ரேடார் (LIDAR என அழைக்கப்படுகிறது) போன்ற அளவீட்டு மற்றும் தொலைநிலை உணர்திறன் பயன்பாடுகளிலும் ஃப்ரீ-ஸ்பேஸ் ஆப்டிகல் அமைப்புகள் மிகவும் பொதுவானவை.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் சேனல்கள்
கம்பி பரிமாற்றத்திற்கு மாறாக, இதில் ஒரு மின்சாரம் ஒரு செப்பு கடத்தி வழியாக பாய்கிறது, ஆப்டிகல் ஃபைபர் டிரான்ஸ்மிஷனில் ஒரு மின்காந்த (ஆப்டிகல்) புலம் ஒரு நடமாடாத மின்கடத்தாவால் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் மூலம் பரவுகிறது. அதன் அதிக அலைவரிசை, குறைந்த விழிப்புணர்வு, குறுக்கீடு நோய் எதிர்ப்பு சக்தி, குறைந்த செலவு மற்றும் குறைந்த எடை காரணமாக, ஆப்டிகல் ஃபைபர் நிலையான, அதிவேக டிஜிட்டல் தொலைத்தொடர்பு இணைப்புகளுக்கான தேர்வு ஊடகமாக மாறி வருகிறது. ஆப்டிகல் ஃபைபர் கேபிள்கள் தொலைபேசி மற்றும் கேபிள் தொலைக்காட்சி சுழல்களின் ஊட்டி மற்றும் உடற்பகுதி பகுதிகள் மற்றும் கணினிகளுக்கான உள்ளூர் பகுதி நெட்வொர்க்குகள் (லேன்ஸ்) மற்றும் தொலைபேசியின் வீட்டு விநியோகம் போன்ற நீண்ட தூர பயன்பாடுகளில் செப்பு கம்பி கேபிள்களை மாற்றுகின்றன., தொலைக்காட்சி மற்றும் தரவு சேவைகள். எடுத்துக்காட்டாக, டிஜிட்டல் செய்யப்பட்ட தரவு, குரல் மற்றும் வீடியோ சமிக்ஞைகளைத் துண்டிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான பெல்கோர் OC-48 ஆப்டிகல் கேபிள், ஒரு ஃபைபருக்கு வினாடிக்கு 2.4 ஜிகாபிட் (2.4 பில்லியன் பைனரி இலக்கங்கள்) வரை பரிமாற்ற விகிதத்தில் இயங்குகிறது. இது அச்சிடப்பட்ட என்சைக்ளோபீடியாவின் அனைத்து தொகுதிகளிலும் (2 ஜிகாபிட் பைனரி தரவு) ஒரு வினாடிக்குள் உரையை அனுப்ப போதுமான விகிதம்.
ஒரு ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்பு இணைப்பு பின்வரும் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர், இது அனலாக் அல்லது டிஜிட்டல் தகவல்களை ஒளியின் மிதமான கற்றைகளாக மாற்றுகிறது; ஒளி சுமக்கும் ஃபைபர், இது பரிமாற்ற பாதையை பரப்புகிறது; மற்றும் ஒரு ஒளியியல் எலக்ட்ரானிக் ரிசீவர், இது கண்டறியப்பட்ட ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. நீண்ட தூர இணைப்புகளுக்கு (30 கி.மீ. அல்லது 20 மைல்களுக்கு மேல்), சமிக்ஞை சக்தியின் கவனத்தை ஈடுசெய்ய மீளுருவாக்கம் ரிப்பீட்டர்கள் வழக்கமாக தேவைப்படுகின்றன. கடந்த காலத்தில், கலப்பின ஆப்டிகல்-எலக்ட்ரானிக் ரிப்பீட்டர்கள் பொதுவாக பயன்படுத்தப்பட்டன; இவை ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ரிசீவர், எலக்ட்ரானிக் சிக்னல் செயலாக்கம் மற்றும் சிக்னலை மீண்டும் உருவாக்குவதற்கான எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தன. இன்று, எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஆப்டிகல் பெருக்கிகள் திறமையான அனைத்து ஆப்டிகல் ரிப்பீட்டர்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர்கள்
எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டரின் செயல்திறன் பல காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஆனால் மிக முக்கியமானவை பின்வருமாறு: ஸ்பெக்ட்ரல் கோடு அகலம், இது கேரியர் ஸ்பெக்ட்ரமின் அகலம் மற்றும் ஒரு சிறந்த ஒற்றை நிற ஒளி மூலத்திற்கு பூஜ்ஜியமாகும்; செருகும் இழப்பு, இது ஃபைபருக்குள் ஜோடி சேராத கடத்தப்பட்ட ஆற்றலின் அளவு; டிரான்ஸ்மிட்டர் வாழ்நாள்; மற்றும் அதிகபட்ச இயக்க பிட் வீதம்.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் இணைப்புகளில் பொதுவாக இரண்டு வகையான எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன-ஒளி-உமிழும் டையோடு (எல்.ஈ.டி) மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசர். எல்.ஈ.டி என்பது ஒரு பரந்த-வரி அகல ஒளி மூலமாகும், இது நடுத்தர-வேக, குறுகிய-இடைவெளி இணைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதில் ஒளி கற்றை தூரத்திற்கு மேல் சிதறுவது பெரிய பிரச்சினையாக இருக்காது. எல்.ஈ.டி செலவு குறைவாக உள்ளது மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசரை விட நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், குறைக்கடத்தி லேசர் அதன் ஒளி வெளியீட்டை எல்.ஈ.டியை விட மிகவும் திறமையாக ஆப்டிகல் ஃபைபருடன் இணைக்கிறது, இது நீண்ட காலத்திற்கு மிகவும் பொருத்தமானது, மேலும் இது வேகமான “உயர்வு” நேரத்தையும் கொண்டுள்ளது, இது அதிக தரவு பரிமாற்ற விகிதங்களை அனுமதிக்கிறது. லேசர் டையோட்கள் 0.85, 1.3, மற்றும் 1.5 மைக்ரோமீட்டர்களுக்கு அருகாமையில் அலைநீளங்களில் இயங்குகின்றன மற்றும் 0.003 மைக்ரோமீட்டருக்கும் குறைவான நிறமாலை கோடு அகலங்களைக் கொண்டுள்ளன. அவை வினாடிக்கு 10 ஜிகாபிட்டுகளுக்கு மேல் கடத்தும் திறன் கொண்டவை. பரந்த அளவிலான கேரியர் அலைநீளங்களில் இயங்கக்கூடிய எல்.ஈ.டிக்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை பொதுவாக அதிக செருகும் இழப்புகள் மற்றும் வரி அகலங்கள் 0.035 மைக்ரோமீட்டருக்கு மேல் உள்ளன.
ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பெறுதல்
ஆப்டிகல் இணைப்புகளுக்கான இரண்டு பொதுவான வகை ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பெறுநர்கள் நேர்மறை-உள்ளார்ந்த-எதிர்மறை (பின்) ஃபோட்டோடியோட் மற்றும் பனிச்சரிவு போட்டோடியோட் (ஏபிடி) ஆகும். இந்த ஆப்டிகல் ரிசீவர்கள் சம்பவ ஆப்டிகல் சக்தியை மின்சார மின்னோட்டமாக மாற்றுவதன் மூலம் பண்பேற்றப்பட்ட ஆப்டிகல் கேரியர் சிக்னலில் இருந்து பேஸ்பேண்ட் சிக்னலைப் பிரித்தெடுக்கின்றன. பின் ஃபோட்டோடியோட் குறைந்த ஆதாயத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் மிக விரைவான பதிலைக் கொண்டுள்ளது; APD அதிக லாபம் ஆனால் மெதுவான பதிலைக் கொண்டுள்ளது.
