फ़ाइबर ऑप्टिक केबल कैसे बनाई जाती है

हालाँकि यह जादू या विज्ञान कथा जैसा लग सकता है, फ़ाइबर ऑप्टिक तकनीक बहुत वैज्ञानिक है और लगभग आधी शताब्दी से अधिक समय से मौजूद है। लेकिन ये कैसे काम करता है? ग्लास फाइबर ऑप्टिक्स कैसे बनता है? प्रकाश एक केबल के माध्यम से कैसे प्रसारित हो सकता है और अपने गंतव्य तक कैसे पहुंच सकता है? (संकेत: यह पिक्सी डस्ट और एल्व्स नहीं है।)

1970 में, कॉर्निंग, एनवाई में कॉर्निंग इनकॉर्पोरेशन की अनुसंधान प्रयोगशाला के इंजीनियरों ने कांच के स्ट्रैंड बनाने के लिए एक फार्मूला खोजा, जो डेटा युक्त प्रकाश के स्पंदनों को प्रसारित कर सकता था जिसे बाद में कंप्यूटर द्वारा पढ़ा जा सकता था। उस समय तक, डेटा केवल तांबे के तारों पर ही यात्रा कर सकता था। इस खोज के आधार पर, उन्होंने न्यूनतम सिग्नल हानि के साथ लंबी दूरी पर फाइबर डेटा ट्रांसमिशन का परीक्षण किया। इस नए "कम नुकसान" फाइबर ने, जैसा कि ज्ञात हो गया, डेटा और दूरसंचार प्रौद्योगिकी क्रांति की शुरुआत की जो आधी सदी बाद भी जारी है। लेकिन यह ग्लास फाइबर कैसे बनता है?

फाइबर के 3 सी.एस

यह समझने के लिए कि फाइबर को जिस तरह से बनाया जाता है, उसे क्यों बनाया जाता है, पहले यह समझना महत्वपूर्ण है कि प्रकाश कैसे यात्रा करता है। प्रकाश तरंगें एक सीधी रेखा में चलती हैं जब तक कि वे किसी ऐसी वस्तु से नहीं टकरातीं जो उन्हें परावर्तित, अपवर्तित या अवशोषित करती है। फाइबर ऑप्टिक्स को न्यूनतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया हैप्रतिबिंबअधिकतम करते समयअपवर्तनऔर उन्मूलनअवशोषण. फ़ाइबर ऑप्टिक्स के साथ चुनौती शुरू से अंत तक प्रकाश संकेत को फ़ाइबर के अंदर बनाए रखना था। फाइबर के अंदर सिग्नल को रखने की आवश्यकता उस सामग्री और प्रक्रिया को निर्धारित करती है जिसके द्वारा तरल ग्लास प्रयोग करने योग्य फाइबर ऑप्टिक केबल बन जाता है।

फाइबर ऑप्टिक्स के प्रत्येक स्ट्रैंड में तीन प्रमुख घटक होते हैं:कोर, आवरण,औरकलई करना।

फाइबर ऑप्टिक स्ट्रैंड इन परतों से बने होते हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रकाश के माध्यम से डेटा संचारित करने में एक अलग कार्य करता है।

आम धारणा के विपरीत,मुख्य, जहां प्रकाश यात्रा करता है, खोखला नहीं है। इसके बजाय, यह ठोस, अति-शुद्ध सिलिका ग्लास है - इतना शुद्ध कि इसके प्रदूषक स्तर को प्रति बिलियन भागों में मापा जाता है। प्रकाश की गुणवत्ता को ख़राब किए बिना फ़ाइबर स्ट्रैंड के नीचे तक जाने के लिए प्रकाश सिग्नल के लिए शुद्धता का यह स्तर आवश्यक है, जो डेटा को ख़राब कर देगा। जब भी प्रकाश किसी वस्तु से टकराता है, तो उसकी शक्ति थोड़ी कम हो जाती है। फाइबर ऑप्टिक सिग्नल ट्रांसमिशन में सफलता की कुंजी अल्ट्रा-क्लियर ग्लास का उपयोग करके उस नुकसान को कम करना है। कांच जितना साफ़ होगा, एक सिरे से दूसरे सिरे तक प्रकाश संकेत उतना ही बेहतर होगा।

कांच की दूसरी, कम शुद्ध परत कहलाती हैआवरणफाइबर कोर की पूरी लंबाई को घेरता है। यह परत प्रकाश को उसके गंतव्य तक जाते समय कोर के अंदर रखने के लिए परावर्तक के रूप में कार्य करती है। क्लैडिंग के बिना, प्रकाश कोर से बाहर निकल जाएगा और खो जाएगा। हालांकि, क्लैडिंग के साथ, प्रकाश न्यूनतम सिग्नल हानि के साथ अपने गंतव्य तक जाता है, जिससे डेटा की अखंडता शुरू से अंत तक सुरक्षित रहती है।

क्लैडिंग प्रकाश को कोर से बाहर निकलने से रोकती है।

तीसरा और अंतिम घटक पतला रबर हैकलई करनाजो फाइबर को खरोंचों से बचाता है और इंस्टॉलरों और तकनीशियनों के लिए फाइबर को व्यवस्थित करना आसान बनाता है। आमतौर पर, कनेक्शन और इंस्टॉलेशन को आसान बनाने के लिए कोटिंग को रंग-कोडित किया जाता है।

आइए चरण-दर-चरण प्रक्रिया देखें जो कच्चे रसायनों से शुरू होती है और उन्हें तैयार फाइबर में बदल देती है।

लेडाउन और समेकन

फाइबर बनाना एक अति-स्वच्छ, जलवायु-नियंत्रित कंटेनर के अंदर सिलिकॉन डाइऑक्साइड, सिलिका का एक अत्यधिक शुद्ध रूप, को आकर्षित करने के लिए डिज़ाइन की गई सिरेमिक चारा रॉड को लटकाकर शुरू होता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड सिरेमिक रॉड से चिपक जाता है और कांच का एक मोटा सिलेंडर बनाता है जिसे प्री-फॉर्म कहा जाता है। इसके बाद समेकन प्रक्रिया उच्च तापमान भट्टी में नव निर्मित पूर्व-रूप से किसी भी नमी को हटा देती है और सिरों को आकार देने और इसे तैयार करने के लिए सिंटरिंग/पिघलने से पहले खुरदरे सिलिकॉन डाइऑक्साइड को एक चिकने, गैर-छिद्रपूर्ण ग्लास में बदल देती है। अगला कदम. इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप ऑप्टिकल फाइबर खाली हो जाता है जो तीसरे चरण में स्ट्रैंड बन जाएगा।

ड्रा वह जगह है जहां गर्म ग्लास इतना पतला हो जाता है कि इसे फाइबर ऑप्टिक कोर और क्लैडिंग में बदल दिया जाता है।

खींचना

फ़ाइबर ऑप्टिक केबल का ग्लास भाग बनाने का अंतिम चरण ड्रॉ है, जो एक अति-गर्म भट्ठी के अंदर लंबवत रूप से लटके हुए नवगठित रिक्त स्थान से शुरू होता है, जो ग्लास को पिघलने बिंदु तक गर्म करता है। रिक्त स्थान की नोक गर्म हो जाती है, नरम हो जाती है, और धीरे-धीरे गिरने लगती है, जिससे नीचे जाते समय कांच की एक बहुत पतली परत बन जाती है, इतनी पतली कि इसे माइक्रोन में मापा जाता है। यह स्ट्रैंड कोर और क्लैडिंग बन जाता है। आकार के आधार पर, प्रत्येक ब्लैंक 5 किलोमीटर तक फाइबर का उत्पादन कर सकता है।

कलई करना

ग्लास फाइबर के ठंडा होने के बाद, इसे बड़े स्पूल पर लपेटा जाता है और एक फिनिशिंग फैक्ट्री में भेज दिया जाता है, जहां इसे अनस्पूल किया जाता है और एक मशीन के माध्यम से भेजा जाता है जो स्ट्रैंड के बाहर रबर की एक पतली परत लगाती है। स्ट्रैंड को लेप करने से समग्र मजबूती में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है। कांच अपने आप में काफी मजबूत है. इसके बजाय, कोटिंग फाइबर को खरोंचने से रोकती है और इंस्टॉलरों के लिए इसे संभालना और यह पता लगाना आसान बनाती है कि फाइबर कहां जुड़ते हैं, उसी तरह जैसे तांबे के तारों को आसान संगठन के लिए रंग-कोडित किया जाता है।

केबल बिछाने

फ़ाइबर ऑप्टिक स्ट्रैंड चाहे कितने भी सख्त हों, फिर भी हम उन्हें मौसम और अन्य स्थितियों से सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत के रूप में कवच के साथ सुरक्षित रखते हैं।

भले ही अलग-अलग फ़ाइबर ऑप्टिक्स स्ट्रैंड स्वयं बड़ी मात्रा में डेटा ले जा सकते हैं, आमतौर पर फ़ाइबर ऑप्टिक्स को इंस्टॉलेशन में आसानी के लिए और उन्हें तत्वों से बचाने के लिए केबलों में बंडल किया जाता है। अक्सर अलग-अलग रेशों को 12-, 24-, 48-, 72-, और 96- स्ट्रैंड रंगीन रिबन में बांध दिया जाता है जिन्हें फिर एक सुरक्षात्मक रबर या धातु के अंदर रखा जाता है पड़ोस में तैनाती के लिए नाली।

एक बार जब वे घर या व्यवसाय तक पहुंच जाते हैं, तो ग्राहकों की सेवा के लिए फाइबर को फिर से अलग-अलग धागों में अलग कर दिया जाता है। यह कई ग्राहकों को अपने पड़ोसियों के साथ बैंडविड्थ साझा किए बिना जमीन में एक ही केबल बंडल से सेवा प्राप्त करने की अनुमति देता है क्योंकि प्रत्येक घर को अपना स्वयं का समर्पित फाइबर मिलता है।

किसी बाहरी स्रोत से होने वाली क्षति को छोड़कर, फाइबर ऑप्टिक केबल वस्तुतः असीमित बैंडविड्थ और गति के साथ, इंटरनेट उपयोगकर्ताओं की पीढ़ियों तक चलनी चाहिए।