ऑप्टिकल फाइबर संचार कैसे काम करता है और इसका उपयोग उच्च गति संचार में क्यों किया जाता है

ऑप्टिकल फाइबर कम्युनिकेशन संचार की वह विधि है जिसमें सिग्नल को प्रकाश के रूप में प्रेषित किया जाता है और ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग उन प्रकाश सिग्नल को एक स्थान से दूसरे स्थान पर भेजने के माध्यम के रूप में किया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर में प्रेषित सिग्नल को इलेक्ट्रिकल सिग्नल से प्रकाश में और प्राप्त होने वाले अंत में परिवर्तित किया जाता है, इसे वापस प्रकाश से विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। भेजा गया डेटा ऑडियो, वीडियो या टेलीमेट्री डेटा के रूप में हो सकता है जिसे लंबी दूरी या स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क पर भेजा जाना है। उच्च गति पर लंबी दूरी के डेटा हस्तांतरण में अच्छे परिणाम वाले ऑप्टिकल फाइबर संचार, इसका उपयोग विभिन्न संचार उद्देश्यों के लिए एक आवेदन के रूप में किया गया है।

फाइबर ऑप्टिक संचार कैसे काम करता है?

ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रक्रिया प्रकाश के रूप जो पहले ठीक इसके विपरीत विद्युत संकेतों से प्रकाश में बदल जाता है और संचरित, और उसके बाद प्राप्त पक्ष पर होता है में एक संकेत प्रसारित करता है।

इस प्रक्रिया को नीचे दिखाए अनुसार आरेख का उपयोग करके समझाया जा सकता है:

ट्रांसमीटर की ओर:

ट्रांसमीटर की तरफ, सबसे पहले यदि डेटा एनालॉग है, तो इसे एक कोडर या कनवर्टर सर्किट में भेजा जाता है, जो एनालॉग सिग्नल को 0,1,0,1 के डिजिटल दालों में परिवर्तित करता है… (डेटा कैसे होता है, इसके आधार पर) प्रकाश स्रोत ट्रांसमीटर सर्किट । और यदि इनपुट डिजिटल है तो इसे सीधे प्रकाश स्रोत ट्रांसमीटर सर्किट के माध्यम से भेजा जाता है जो सिग्नल को प्रकाश तरंगों के रूप में परिवर्तित करता है।

ऑप्टिकल फाइबर केबल:

ट्रांसमीटर सर्किट से फाइबर ऑप्टिक केबल तक प्राप्त प्रकाश तरंगों को अब स्रोत स्थान से गंतव्य तक पहुंचाया जाता है और रिसीवर ब्लॉक पर प्राप्त किया जाता है।

रिसीवर पक्ष:

अब रिसीवर ओर फोटोकेल, जिसे प्रकाश डिटेक्टर के रूप में भी जाना जाता है, ऑप्टिकल फाइबर केबल से प्रकाश तरंगों को प्राप्त करता है, इसे एम्पलीफायर का उपयोग करके बढ़ाता है और इसे उचित डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करता है। अब यदि आउटपुट स्रोत डिजिटल है तो सिग्नल को आगे नहीं बदला जाता है और यदि आउटपुट स्रोत को एनालॉग सिग्नल की आवश्यकता होती है तो डिजिटल दालों को फिर डिकोडर सर्किट का उपयोग करके एनालॉग सिग्नल में बदल दिया जाता है।

विद्युत संकेत को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक पहुंचाने की पूरी प्रक्रिया को प्रकाश में परिवर्तित करके और फाइबर ऑप्टिक केबल का उपयोग करके संचरण स्रोत के रूप में जाना जाता है जिसे ऑप्टिकल फाइबर संचार के रूप में जाना जाता है ।

फाइबर का उपयोग क्यों किया जाता है?

फाइबर तारों ने तांबे के तार को ट्रांसमिशन केबल के रूप में बदल दिया है क्योंकि इसमें विद्युत केबलों की तुलना में अधिक फायदे हैं।

• बड़ी ट्रांसमिशन क्षमता : एक एकल सिलिका फाइबर सैद्धांतिक क्षमता के केवल एक छोटे से हिस्से का उपयोग करके, सैकड़ों हजारों टेलीफोन चैनल ले जा सकता है।
• छोटे नुकसान : आधुनिक एकल-मोड सिलिका फाइबर के लिए लगभग 0.2 डीबी / किमी सिग्नल खो जाता है ताकि सिग्नलों को बढ़ाए बिना कई दसियों किलोमीटर की दूरी तय की जा सके।
• आसान प्रवर्धन : बहुत बड़ी संचरण दूरी के लिए आवश्यक होने पर एकल फाइबर एम्पलीफायर में बड़ी संख्या में चैनल समेटे जा सकते हैं।
• कम लागत : विशाल संचरण दर प्राप्त करने के कारण, प्रति परिवहन बिट की लागत बेहद कम हो सकती है।
• लाइटवेट: विद्युत केबलों की तुलना में, फाइबर-ऑप्टिक केबल बहुत हल्के होते हैं।
• कोई हस्तक्षेप नहीं: फाइबर-ऑप्टिक केबल विद्युत केबल के साथ उत्पन्न होने वाली समस्याओं के लिए प्रतिरक्षा हैं, जैसे कि ग्राउंड लूप या इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप (ईएमआई)।

कारण स्पष्ट रूप से बताते हैं कि फाइबर ऑप्टिक केबल समाक्षीय तांबे के केबलों की तुलना में कहीं बेहतर हैं और यही कारण है कि फाइबर ऑप्टिक केबल को कन्वेंशन ट्रांसमिशन माध्यमों पर पसंद किया जाता है।

प्रकाश और बिजली क्यों नहीं?

प्रकाश या लेजर प्रकाश (सटीक होना) का उपयोग ऑप्टिकल फाइबर संचार के लिए किया जाता है क्योंकि इस कारण से कि लेजर प्रकाश एक एकल तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत है । जबकि अन्य प्रकाश संकेतों जैसे सूर्य के प्रकाश या बल्ब की रोशनी में प्रकाश की कई तरंग दैर्ध्य होती हैं और परिणामस्वरूप, यदि संचार के लिए उपयोग किया जाता है तो वे एक बीम का उत्पादन करेंगे जो बहुत कम शक्तिशाली है और दूसरी ओर, एक एकल बीम वाले लेजर में परिणाम होगा आउटपुट के रूप में अधिक शक्तिशाली बीम।

इसलिए, कम फैलाव, अधिक संख्या में संकेतों को प्रसारित करना और कम समय का उपभोग करना प्रकाश को संचार के लिए एक अच्छा स्रोत बनाता है।

फाइबर ऑप्टिक संचार के लक्षण

ऑप्टिकल फाइबर संचार में, प्रकाश का उपयोग एक संकेत के रूप में किया जाता है जो ऑप्टिकल फाइबर केबल के अंदर संचारित होता है। संचार की इस विधा में ऐसी विशेषताएँ हैं जिन पर चर्चा किया जाना महत्वपूर्ण है और यह संचार का एक अच्छा साधन है।

• बैंडविड्थ - एकल लेजर प्रकाश फैलाव का मतलब है कि संकेत की एक अच्छी मात्रा में प्रसारित किया जा सकता है (सूचना बिट्स में स्थानांतरित की जा रही है) जिसके परिणामस्वरूप लंबी दूरी के लिए उच्च बैंडविड्थ होता है।
• छोटा व्यास - ऑप्टिकल फाइबर केबल का व्यास लगभग 300 माइक्रोमीटर है।
• लाइट-वेट - कॉपर केबल की तुलना में ऑप्टिकल फाइबर केबल वजन में हल्का होता है।
• लॉन्ग-डिस्टेंस सिग्नल ट्रांसमिशन - चूंकि लेजर लाइट फैलती नहीं है, इसलिए इसे आसानी से लंबी दूरी पर प्रसारित किया जा सकता है।
• कम क्षीणन - फाइबर ग्लास से बना है और लेजर इसके माध्यम से यात्रा कर रहा है, प्रेषित सिग्नल में केवल 0.2 डीबी / किमी का नुकसान होता है।
• ट्रांसमिशन सिक्योरिटी - ऑप्टिकल एन्क्रिप्शन और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिग्नल की कोई मौजूदगी ऑप्टिकल फाइबर पर डेटा को सुरक्षित नहीं बनाती है।

ऑप्टिकल फाइबर के अनुप्रयोग

ऑप्टिकल फाइबर संचार मुख्य रूप से दूरसंचार उद्योग में उपयोग किया जाता है जो ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है:

• टेलीफोन सिग्नल ट्रांसमिशन।
• इंटरनेट संचार।
• केबल टेलीविजन सिग्नल ट्रांसमिशन।

इसके अलावा आजकल ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग घरों, उद्योगों, कार्यालयों में लंबी दूरी के साथ-साथ छोटी दूरी के संचार के लिए हर जगह किया जाता है।

IoT पर ओपियोटिक फाइबर प्रभाव (इंटरनेट ऑफ थिंग्स)

फाइबर ऑप्टिक्स संचार का आईओटी पर बहुत प्रभाव पड़ेगा और सूचीबद्ध ये चीजें आपको बताएंगी कि आईओटी को फाइबर ऑप्टिक्स की आवश्यकता कैसे होगी।

• फास्ट ट्रांसमिशन मीडिया - भविष्य IOT होगा और हमारे सभी उपकरण और चीजें इंटरनेट से जुड़ी होंगी, जिन्हें अच्छे संचार और उच्च गति की आवश्यकता होती है। एकमात्र ट्रांसमिशन मीडिया जो इस तरह की आवश्यकता का समर्थन करता है वह है ऑप्टिकल फाइबर। भविष्य में आईओटी की जरूरत है और आईओटी को सर्वोत्तम संचार के लिए ऑप्टिकल फाइबर की आवश्यकता है जो वायरलेस डेटा की गति को 100 Gbps तक पहुंचने में मदद कर सकता है, जिससे संचार और बड़े आकार का डेटा सेकंड में स्थानांतरित हो सकता है।
• डेटा सुरक्षा - IoT में सुरक्षा मुख्य चिंता है जब हम बड़ी मात्रा में डेटा को एक साथ जुड़े लाखों उपकरणों के बीच स्थानांतरित करने के बारे में सोचते हैं। संचार माध्यमों से डेटा की हैकिंग तब तक संभव है जब तक कि यह ऑप्टिकल फाइबर न हो। ऑप्टिकल फाइबर को हैक करना बहुत मुश्किल है और उनका पता लगाए बिना हैक करना असंभव के समान है। तो फिर, एक ऑप्टिकल फाइबर डेटा को सुरक्षित करने और इसे बहुत तेज़ गति से स्थानांतरित करने में मदद कर सकता है।
• हस्तक्षेप के कारण कोई डेटा हानि नहीं - ऑप्टिकल फाइबर केबल को कहीं भी (यहां तक ​​कि पानी के नीचे या उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में) स्थापित किया जा सकता है और किसी भी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप नहीं होता है जिसके परिणामस्वरूप हस्तक्षेप के कारण कोई डेटा हानि नहीं होती है।