फाइबर ऑप्टिक टेक्‍नोलॉजी क्या है, और यह कैसे काम करती है?

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Fiber Optic in Hindi

Fiber Optic in Hindi

हम विभिन्न तरीकों से ट्रैवल कर रही इनफॉर्मेशन के कई तरीकों का उपयोग कर रहे हैं। जब हम लैंडलाइन टेलीफोन में बोलते हैं, तो एक तार केबल हमारी वॉइस से आवाज को एक सॉकेट में ले जाती है, जहां एक अन्य केबल इसे स्थानीय टेलीफोन एक्सचेंज में ले जाती है। सेलफोन एक अलग तरीके से काम करते हैं: वे अदृश्य रेडियो तरंगों का उपयोग करके जानकारी भेजते हैं और प्राप्त करते हैं – एक तकनीक जिसे वायरलेस कहा जाता है क्योंकि यह कोई केबल का उपयोग नहीं करता।

फाइबर ऑप्टिक्स तीसरे तरीके से काम करता है। यह एक ग्लास या प्लास्टिक पाइप के नीचे प्रकाश की किरण में कोडित जानकारी भेजता है। यह मूल रूप से 1950 के दशक में एंडोस्कोप के लिए विकसित किया गया था ताकि डॉक्टरों को मानव शरीर के अंदर देखने में मदद मिल सके, बिना पहले इसे काटे।

1960 के दशक में, इंजीनियरों ने प्रकाश की गति पर टेलीफोन कॉल को संचारित करने के लिए उसी तकनीक का उपयोग करने का एक तरीका पाया (आमतौर पर एक वैक्यूम में 186,000 मील या 300,000 किमी प्रति सेकंड, लेकिन फाइबर-ऑप्टिक केबल में इस गति को लगभग दो तिहाई तक धीमा कर देता है। )।

 

What is Fiber Optics in Hindi?

फाइबर ऑप्टिक्स हिंदी में क्या है?

Fiber optics जिसे fibre optics भी कहा जाता हैं, डेटा, वॉइस, और इमेज का ट्रांसमिशन हैं, जिसमें वे पतली, पारदर्शी फाइबर के माध्यम से प्रकाश के पारित होने का विज्ञान हैं।

 

Fiber Optics Kya Hai

फाइबर ऑप्टिक्स क्या है?

फाइबर ऑप्टिक्स, या ऑप्टिकल फाइबर, मानव बाल के व्यास के जितने पतले ग्लास के लंबे, पतले स्ट्रैंड हैं। इन स्ट्रैंड्स को ऑप्टिकल केबल नामक बंडलों में ऑर्गनाइज किया जाता है। हम लंबी दूरी पर लाइट सिग्‍नल को प्रसारित करने के लिए उन पर भरोसा करते हैं।

ट्रांसमिटिंग स्रोत पर, लाइट सिग्‍नल को डेटा के साथ एन्कोड किया गया है, वही डेटा जो आप कंप्यूटर की स्क्रीन पर देखते हैं। इसलिए, ऑप्टिकल फाइबर लाइट द्वारा “डेटा” को एक रिसिव हो रहे एंड तक पहुंचाता है, जहां लाइट सिग्‍नल को डेटा के रूप में डिकोड किया जाता है। इसलिए, फाइबर ऑप्टिक्स वास्तव में एक ट्रांसमिशन मिडियम है – बहुत उच्च गति पर लंबी दूरी पर सिग्‍नल को ले जाने के लिए एक “पाइप”।

फाइबर ऑप्टिक केबल मूल रूप से एंडोस्कोप के लिए 1950 के दशक में विकसित किए गए थे। उद्देश्य डॉक्टरों को बड़ी सर्जरी के बिना एक मानव रोगी के अंदर देखने में मदद करना था। 1960 के दशक में, टेलीफोन इंजीनियरों ने “प्रकाश की गति” पर टेलीफोन कॉल को प्रसारित करने और प्राप्त करने के लिए उसी तकनीक का उपयोग करने का एक तरीका पाया। यह एक निर्वात में लगभग 186,000 मील प्रति सेकंड है, लेकिन एक केबल में लगभग दो-तिहाई इस गति को धीमा कर देता है।

फाइबर ऑप्टिक्स का इस्तेमाल आमतौर पर इंटरनेट, टेलीविजन और टेलीफोन जैसी दूरसंचार सेवाओं में भी किया जाता है। एक उदाहरण के रूप में, Verizon और Google जैसी कंपनियां अपने Verizon FIOS और Google Fiber सेवाओं में फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग करती हैं, जो उपयोगकर्ताओं को गीगाबिट इंटरनेट स्पीड प्रदान करती हैं।

फाइबर ऑप्टिक केबल्स का उपयोग तब किया जाता है जब वे तांबे के केबलों पर कई फायदे रखते हैं, जैसे कि हाई बैंडविड्थ और ट्रांसमिशन स्‍पीड।

एक फाइबर ऑप्टिक केबल में इन ग्लास फाइबर की एक अलग संख्या हो सकती है – कुछ से कुछ सौ तक। ग्लास फाइबर कोर के चारों ओर एक और कांच की परत होती है जिसे क्लैडिंग कहा जाता है। बफर ट्यूब के रूप में जानी जाने वाली एक परत क्लैडिंग को सुरक्षित करती है, और एक जैकेट परत व्यक्तिगत स्ट्रैंड के लिए अंतिम सुरक्षात्मक परत के रूप में कार्य करती है।

-Fiber Optic in Hindi
Source – britannica.com

फाइबर ऑप्टिक्स का मूल माध्यम एक बाल के जितनी पतली फाइबर है जो कभी-कभी प्लास्टिक से बना होता है लेकिन अधिकतर ग्लास कि होती है। एक विशिष्ट ग्लास ऑप्टिकल फाइबर का व्यास 125 माइक्रोमीटर (माइक्रोन), या 0.125 मिमी (0.005 इंच) होता है। यह वास्तव में क्लैडिंग या बाहरी रिफ्लेक्टिंग लेयर का व्यास है। कोर, या आंतरिक संचारण सिलेंडर, का व्यास 10 माइक्रोन जितना छोटा हो सकता है। कुल आंतरिक प्रतिबिंब के रूप में ज्ञात एक प्रक्रिया के माध्यम से, फाइबर में किरणित प्रकाश किरणें उल्लेखनीय रूप से कम क्षीणन या तीव्रता में कमी के साथ अधिक दूरी के लिए कोर के भीतर प्रसारित कर सकती हैं। दूरी पर क्षीणन की डिग्री प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और फाइबर की संरचना के अनुसार भिन्न होती है।

 

Types of Fiber Optic in Hindi

फाइबर ऑप्टिक के प्रकार हिंदी में

ऑप्टिकल फाइबर के प्रकार रेफ्रेक्टिव इंडेक्‍स, प्रयुक्त सामग्री और लाइट के प्रसार के मोड पर निर्भर करते हैं।

रेफ्रेक्टिव इंडेक्‍स पर आधारित वर्गीकरण इस प्रकार है:

i) स्टेप इंडेक्स फाइबर्स:

इसमें एक कोर होता है जो क्लैडिंग से घिरा होता है जिसमें इंडेक्स का एक समान सूचकांक होता है।

 

ii) ग्रेडेड इंडेक्स फाइबर्स:

ऑप्टिकल फाइबर का इंडेक्स कम हो जाता है क्योंकि फाइबर अक्ष से रेडियल दूरी बढ़ जाती है।

 

उपयोग किए गए मटेरियल के आधार पर वर्गीकरण इस प्रकार है:

i) प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर:

पॉलीमेथाइलमेटेक्रायलेट का उपयोग प्रकाश के संचरण के लिए एक मुख्य सामग्री के रूप में किया जाता है।

 

ii) ग्लास फाइबर:

इसमें बेहद महीन ग्लास फाइबर होते हैं।

 

प्रकाश के प्रसार के मोड के आधार पर वर्गीकरण इस प्रकार है:

i) Single Mode Fibers:

ऑप्टिकल फाइबर का सबसे सरल प्रकार सिंगल-मोड कहा जाता है। इसका व्यास लगभग 5-10 माइक्रोन (मीटर का मिलियन) है। सिंगल-मोड फाइबर में, सभी सिग्नल किनारों से दूर उछले बिना सीधे नीचे की ओर जाते हैं (आरेख में पीली रेखा)। केबल टीवी, इंटरनेट, और टेलीफोन सिग्नल आम तौर पर सिंगल -मोड फाइबर द्वारा ले जाते हैं, एक विशाल बंडल में एक साथ लिपटे होते हैं। इस तरह के केबल 100 किमी (60 मील) से अधिक की सूचना भेज सकते हैं।

 

ii) Multimode Fibers:

एक अन्य प्रकार के फाइबर-ऑप्टिक केबल को मल्टी-मोड कहा जाता है। मल्टी-मोड केबल में प्रत्येक ऑप्टिकल फाइबर सिंगल-मोड केबल में एक से लगभग 10 गुना बड़ा होता है। इसका मतलब है कि प्रकाश पुंज कई अलग-अलग तरीकों से विभिन्न रास्तों (पीले, नारंगी, नीले और सियान लाइनों) पालन करके कोर के माध्यम से यात्रा कर सकते हैं।

मल्टी-मोड केबल केवल अपेक्षाकृत कम दूरी पर जानकारी भेज सकते हैं और कंप्यूटर नेटवर्क को एक साथ जोड़ने के लिए (अन्य चीजों के बीच) उपयोग किया जाता है।

 

How Fiber Optics Work

Working of Fiber Optics in Hindi – फाइबर ऑप्टिक्स कैसे काम करते हैं

फाइबर ऑप्टिक्स प्रकाश कणों के रूप में डेटा संचारित करते हैं – या फोटॉन – एक फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से वह पल्स। ग्लास फाइबर कोर और क्लैडिंग प्रत्येक में एक अलग रेफ्रेक्टिवे इंडेक्‍स होता है जो एक निश्चित कोण पर आने वाली रोशनी को मोड़ता है। जब फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से लाइट सिग्‍नल भेजे जाते हैं, तो वे कोर को प्रतिबिंबित करते हैं और जिग-ज़ैग बाउंस की श्रृंखला में total internal reflection नामक प्रक्रिया का पालन करते हैं।

लाइट के सिग्‍नल, सघन कांच की परतों की वजह से प्रकाश की गति से यात्रा नहीं करते हैं, इसके बजाय प्रकाश की गति से लगभग 30% धीमी गति से यात्रा करते हैं। नवीनीकरण, या बढ़ावा देने के लिए, अपनी यात्रा के दौरान सिग्नल, फाइबर ऑप्टिक्स ट्रांसमिशन को कभी-कभी ऑप्टिकल सिग्नल को फिर से प्राप्त करने के लिए दूर के अंतराल पर रिपटर्स की आवश्यकता होती है, इसे विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करके, विद्युत सिग्नल को प्रोसेस करना और ऑप्टिकल सिग्नल को फिर से संचारित करना।

फाइबर ऑप्टिक केबल 10-Gbps सिग्नल तक समर्थन की ओर बढ़ रहे हैं। आमतौर पर, फाइबर ऑप्टिक केबल की बैंडविड्थ क्षमता बढ़ने के साथ, यह उतना ही महंगा हो जाता है।

इथनेट क्‍या हैं? इथनेट लैन का फंडामेंटल

 

Advantages of Optical Fibre Communication

ऑप्टिकल फाइबर संचार के लाभ

  • किफायती और लागत प्रभावी
  • पतली और गैर ज्वलनशील
  • बिजली की कम खपत
  • कम सिग्‍नल लॉस
  • लचीला और हल्का