অপটিক্যাল ফাইবারগুলি কীভাবে বৈজ্ঞানিক জ্ঞানকে প্রযুক্তিগত অগ্রগতিতে রূপান্তরিত করে, শেষ পর্যন্ত গড় ব্যক্তির জীবনকে সহজ করে তোলে তার একটি উদাহরণ প্রদান করে। বেশ কয়েক বছর ধরে, ফাইবার অপটিক্স বৈদ্যুতিক সংকেত প্রেরণের জন্য যোগাযোগের উপায়গুলির সাথে যুক্ত। মানুষের চুলের আকারের পাতলা ফিলামেন্টগুলি টেলিফোন, ইন্টারনেট সংযোগ, টিভি ইত্যাদি পরিচালনার জন্য প্রয়োজনীয় বিস্তৃত সংকেত প্রেরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। অবশ্যই, এর উচ্চ কার্যকারিতার কারণে, ফাইবার অপটিক্স শুধুমাত্র ব্যবহার করা হয়নি। ঘরোয়া প্রয়োজন।
অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশন প্রযুক্তি
নিজেই, একটি সংকেত অনুবাদক হিসাবে অপটিক্যাল ফাইবারের ব্যবহার শুধুমাত্র প্রকাশিত জ্ঞানের অংশ যা ফাইবার অপটিক্সের বৈজ্ঞানিক বিভাগে অন্বেষণ করা হচ্ছে। এই এলাকার বিশেষজ্ঞরা তথ্যের সঞ্চালন এবং আলোর প্রচার অধ্যয়ন করছেন, এবং একটি প্রসঙ্গে, আলোর গাইডদের দ্বারা একত্রিত। পরেরটি আলোর পরিবেশক এবং তথ্য প্রেরণকারী হিসাবে উভয়ই ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, লেজার প্রযুক্তির বিকাশে আধুনিক প্রবণতাগুলি LED-এর উপর ভিত্তি করে। এই ক্ষেত্রে, আরেকটি প্রশ্ন আরও আকর্ষণীয় - ফাইবার অপটিক্সের ভিত্তি কোন ঘটনা? এই ঘটনাবিভিন্ন প্রতিসরাঙ্ক সূচকযুক্ত ডাইলেকট্রিকের মধ্যে ইন্টারফেসে (মোট) ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন। তদুপরি, তথ্য বাহক মোটেও একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংকেত নয়, তবে একটি কোডেড আলোক প্রবাহ। ঐতিহ্যগত ধাতব তারের তুলনায় ফাইবার অপটিক তারের শ্রেষ্ঠত্বের ডিগ্রি বোঝার জন্য, এটি আবার তাদের ব্যান্ডউইথ উল্লেখ করা মূল্যবান। ইতিমধ্যে উল্লিখিত ফাইবার থ্রেড, যার পুরুত্ব 0.5 মিলিমিটারের বেশি নয়, এটি প্রচুর পরিমাণে তথ্য প্রেরণ করতে সক্ষম যা সাধারণ তামার তারগুলি শুধুমাত্র 50 মিমি পুরুত্বের সাথে পরিবেশন করবে।
ফাইবার-অপটিক ফ্যাব্রিকেশন পদ্ধতি
দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে যার মাধ্যমে অপটিক্যাল ফাইবার তৈরি করা যায়। এটি প্রিফর্ম ব্যবহার করে এক্সট্রুশন এবং গলানোর একটি কৌশল। প্রথম প্রযুক্তি প্লাস্টিকের উপর ভিত্তি করে নিম্ন-মানের উপাদান প্রাপ্ত করা সম্ভব করে, তাই আজ এটি ব্যবহারিকভাবে ব্যবহৃত হয় না। দ্বিতীয় পদ্ধতিটি প্রধান এবং সবচেয়ে কার্যকর হিসাবে বিবেচিত হয়। একটি preform হল একটি preform যা থ্রেড আঁকার জন্য ডিজাইন করা একটি কাঠামোতে থাকে। আধুনিক মান অনুসারে, প্রিফর্মগুলি কয়েক দশ মিটার পর্যন্ত উঁচু হতে পারে। বাহ্যিকভাবে, এটি প্রায় 10 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ একটি কাচের রড, যা থেকে থ্রেডের মূলটি গলে যায়। উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন, ফাইবারগুলির মিশ্রণের সাথে কোরটি উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, যার পরে ফিলামেন্টগুলি গঠিত হয়। ফলস্বরূপ উপাদানের দৈর্ঘ্য কয়েক কিলোমিটারে পৌঁছাতে পারে, যদিও ব্যাস অপরিবর্তিত থাকে - এটি স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রকদের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ফাইবার অপটিক্স কোথায় ব্যবহার করা হবে তার উপর নির্ভর করে, এর জন্য উপাদানএটি রাসায়নিক এবং শারীরিক সুরক্ষা প্রদান করে এমন আবরণগুলির সাথে প্রাক-চিকিত্সা করা যেতে পারে। ফিলামেন্ট মিশ্রিত করার ক্ষেত্রে, তারা সাধারণত পলিমাইড, অ্যাক্রিলেট এবং সিলিকনের মতো উপাদান অন্তর্ভুক্ত করে।
ফাইবার ডিজাইন বৈশিষ্ট্য
থ্রেডের কেন্দ্রীয় অংশ হল কোর - ফাইবারের একেবারে কোর, যা অপারেশনের সময় আলো ছড়াবে। কোর বর্ধিত আলো প্রতিসরাঙ্ক সূচক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা বিশেষ additives দ্বারা পরিবর্তন সঙ্গে গ্লাস ডোপিং ব্যবহার করে অর্জন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ডোপান্টের মতো সাধারণ প্রতিসরণকারী উপাদানগুলি সিলিকা তন্তুগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। পরিবর্তে, শেলটি বেশ কয়েকটি কাজ সম্পাদন করে, যার মধ্যে প্রধানটি হল কোরের সরাসরি শারীরিক সুরক্ষা। এই অংশটি প্রতিসরণের প্রভাবও প্রদান করে, তবে ন্যূনতম সহগ সহ। দুটি উপাদানের মধ্যে সীমানা একটি হালকা গাইড কাঠামো গঠন করে যা আলোর বেশিরভাগ অংশকে মূল থেকে পালাতে দেয় না। এটিও লক্ষণীয় যে ফাইবার অপটিক্সের মূল বিষয়গুলি বিভিন্ন ধরণের আলোক নির্দেশিকাগুলিতে উপাদানটিকে উল্লেখ করে। আরও সুনির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, আমরা ডাইইলেকট্রিক ওয়েভগাইডের কথা বলছি যা আলোক সংকেত প্রেরণ করে।
অপটিক্যাল ফাইবারের বিভিন্ন প্রকার
সবচেয়ে সাধারণ কোয়ার্টজ, প্লাস্টিক এবং ফ্লোরাইড ফাইবার। কোয়ার্টজ ফিলামেন্টগুলি অক্সাইড গলে যাওয়া বা ডোপড সিলিকন অক্সাইড সহ কাঠামোর অনুরূপ উপাদানের উপর ভিত্তি করে। এই বেসটি নমনীয় এবং দীর্ঘ ফাইবার তৈরি করা সম্ভব করে যার মধ্যে পার্থক্য রয়েছেএবং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি। প্লাস্টিক-ফাইবার অপটিক্স পলিমার থেকে তৈরি এবং যেমন ইতিমধ্যে উল্লেখ করা হয়েছে, উচ্চ কার্যক্ষমতা প্রদান করতে পারে না। বিশেষ করে, এই ধরনের থ্রেডগুলিতে ডেটা হারানোর উচ্চ শতাংশ রয়েছে, যা চাহিদাযুক্ত এলাকায় তাদের ব্যবহার সীমিত করে। অন্যদিকে, প্লাস্টিকের তন্তুগুলির সাশ্রয়ীতা এই উপাদানটির চাহিদাকে পরিবারের অংশের দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করে রাখে। ফ্লোরাইড অপটিক্যাল উপকরণগুলির জন্য, তাদের ভিত্তি ফ্লুরোজিরকোনেট এবং ফ্লুরোঅ্যালুমিনেট চশমার উপর ভিত্তি করে। এগুলি অপটিক্যাল যোগাযোগ প্রদানের জন্য বেশ আধুনিক এবং প্রযুক্তিগত সমাধান, তবে কাঠামোতে ভারী ধাতুগুলির বিষয়বস্তুও তাদের ব্যবহারের অনুমতি দেয় না, উদাহরণস্বরূপ, চিকিৎসা শিল্পে৷
ফাইবার পরিমাপের সরঞ্জাম
অপটিক্যাল ফাইবার কিটগুলিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ সরঞ্জামগুলি হল সেন্সর এবং ব্র্যাগ গ্রেটিং। ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলি এমন ডিভাইস যা কিছু মান ঠিক করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যা এই মুহূর্তে উপাদানের অবস্থাকে চিহ্নিত করে। উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন সেন্সর যান্ত্রিক চাপ, তাপমাত্রা, কম্পন, চাপ এবং অন্যান্য পরিমাণ সনাক্ত করতে পারে। এর ফাংশনে ব্র্যাগ গ্রেটিং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের কাছাকাছি। এটি ফাইবার কোরে একটি এপিরিওডিক প্রতিসরণ ব্যাঘাত ঠিক করে। এই পরিমাপ আপনাকে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে একটি সংকেত প্রেরণে কতটা দক্ষ ফাইবার অপটিক্স তা নির্ধারণ করতে দেয়। এছাড়াও, বিশেষজ্ঞরা অপটিক্যাল ব্যবহার করেনরিফ্লোমিটার যা অপচয় এবং প্রতিরোধের নিবন্ধন করে।
ফাইবার-অপ্টিক অ্যামপ্লিফায়ার এবং লেজার
এটি ফাইবার অপটিক্স প্রযুক্তির ভিত্তিতে তৈরি করা সবচেয়ে উন্নত পণ্য। অন্যান্য ধরনের লেজারের বিপরীতে, অপটিক্যাল ফিলামেন্টের ব্যবহার কমপ্যাক্ট এবং একই সময়ে দক্ষ ডিভাইস তৈরি করা সম্ভব করে তোলে। বিশেষ করে, ফাইবার অপটিক্স প্রযুক্তি নিম্নলিখিত সুবিধাগুলির সাথে ক্লাসিক্যাল লেজার ডিভাইসগুলি প্রতিস্থাপন করা সম্ভব করেছে:
- হিট সিঙ্কের কার্যকারিতা।
- বর্ধিত আউটপুট বিকিরণ।
- কার্যকর পাম্পিং।
- লেজারের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্ব।
- কম ওজনের সরঞ্জাম।
পরিবর্তে, পরিবর্ধক, প্রকারের উপর নির্ভর করে, হোম নেটওয়ার্ক লাইনগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, প্রধান ফাইবার লাইনের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করে। যাইহোক, ফাইবার অপারেশনের সুযোগ আরও বিশদে বিবেচনা করা মূল্যবান৷
ফাইবার অপটিক্স কিসের জন্য ব্যবহৃত হয়?
ফাইবার অপটিক সামগ্রী ব্যবহার করা হয় এমন বেশ কয়েকটি ক্ষেত্র রয়েছে। এটি গার্হস্থ্য ব্যবহারের ক্ষেত্র, টেলিকমিউনিকেশন সরঞ্জাম এবং কম্পিউটার সরঞ্জাম, সেইসাথে ওষুধের নির্দিষ্ট ক্ষেত্র সহ অত্যন্ত বিশেষায়িত কুলুঙ্গি। এই প্রতিটি বিভাগের জন্য, বিশেষ ফাইবার অপটিক্স উত্পাদিত হয়। একটি টিভি বা ইন্টারনেট সংকেত প্রেরণের একটি সাধারণ উপায় হিসাবে অ্যাপ্লিকেশন, উদাহরণস্বরূপ, মাঝারি মানের সস্তা প্লাস্টিকের মডেলগুলিতে সীমাবদ্ধ। কিন্তু লেজার সরঞ্জাম এবং ব্যয়বহুল জন্যমেডিকেল ডিভাইসগুলি উচ্চ মানের কোয়ার্টজ ফাইবার ব্যবহার করে, অতিরিক্ত মডিফায়ারও প্রদান করে৷
মেডিসিনে অপটিক্যাল ফাইবারের প্রয়োগ
এই ধরনের ফাইবার চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং যন্ত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্ট্যান্ডার্ড প্রযুক্তি প্রতিসৃত আলোর তন্তুগুলির উপর ভিত্তি করে একটি বিশেষ ডিভাইস প্রবর্তনের সম্ভাবনার পরামর্শ দেয়, যা ইতিমধ্যে শরীরের অঙ্গে থাকা একটি বহিরাগত টেলিভিশন ক্যামেরায় একটি সংকেত প্রেরণ করতে পারে। ফাইবার অপটিক্স ওষুধে এবং আলোক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ফাইবার মডিউল দিয়ে সজ্জিত ডিভাইসগুলি পেটের গহ্বর, নাসোফ্যারিনক্স ইত্যাদি ব্যথাহীনভাবে আলোকিত করা সম্ভব করে।
কম্পিউটার সরঞ্জামে অপটিক্যাল ফাইবারের ব্যবহার
সম্ভবত এটিই সবচেয়ে সাধারণ কুলুঙ্গি যেখানে অপটিক্যাল ফাইবার তার স্থান খুঁজে পেয়েছে। আজ, তথ্য প্রেরণকারী পৃথক ডিভাইসগুলির মধ্যে যোগাযোগের লাইনগুলি এটি ছাড়া আর করতে পারে না। অবশ্যই, এটি সেইসব ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যেখানে ওয়্যারলেস সংযোগগুলি ব্যবহার করা অসম্ভব বা অবাস্তব, যা সক্রিয়ভাবে তারগুলি প্রতিস্থাপন করছে। উদাহরণস্বরূপ, বৃহত্তম টেলিকমিউনিকেশন কোম্পানিগুলি আন্তঃআঞ্চলিক ব্যাকবোন নেটওয়ার্ক স্থাপন করছে যা ফাইবার অপটিক্স ব্যবহার করে। পেরিফেরাল সরঞ্জাম এবং টেলিযোগাযোগ পরিষেবার সাধারণ ভোক্তাদের সংযোগের জন্য এই জাতীয় চ্যানেলগুলির ব্যবহার আপনাকে নেটওয়ার্ক অবকাঠামো বজায় রাখার জন্য আর্থিক ব্যয় অপ্টিমাইজ করতে দেয় এবং ডেটা ট্রান্সমিশনের দক্ষতাও বাড়ায়৷
ফাইবারের অসুবিধা
দুর্ভাগ্যবশত, অপটিক্যাল থ্রেড দুর্বলতা ছাড়া হয় না। যদিও এই ধরনের তারের রক্ষণাবেক্ষণ সস্তা, ঘন ঘন আপডেটের প্রয়োজনের অনুপস্থিতির কথা উল্লেখ না করে, উপাদানের খরচ নিজেই একই ধাতব অংশগুলির তুলনায় অনেক বেশি। এছাড়াও, ফাইবার অপটিক্স এবং ওষুধে এর ব্যবহার অত্যন্ত সীমিত কারণ কিছু সংকর ধাতুতে সীসা এবং জিরকোনিয়াম অমেধ্য রয়েছে, যা মানুষের জন্য বিষাক্ত। এটি প্রধানত সর্বোচ্চ মানের কাচের মডেলগুলিতে প্রযোজ্য, প্লাস্টিকের নয়৷
রাশিয়ায় অপটিক্যাল ফাইবারের উৎপাদন
2015 সালে আমদানি প্রতিস্থাপন কর্মসূচির অংশ হিসাবে, অপটিক্যাল ফাইবার সিস্টেম প্ল্যান্টটি মোরডোভিয়ায় খোলা হয়েছিল। এটি রাশিয়ান ফেডারেশনের একমাত্র এন্টারপ্রাইজ, যা বর্তমানে যতটা সম্ভব অপটিক্যাল ফাইবারে গার্হস্থ্য গ্রাহকদের চাহিদা মেটাতে চেষ্টা করছে। 2015 অবধি, রাশিয়ান শিল্পটি ফাইবার অপটিক উপকরণ তৈরিতেও নিযুক্ত ছিল, তবে শুধুমাত্র পৃথক লক্ষ্যযুক্ত প্রকল্পগুলির কাঠামোর মধ্যে। আজও সেই একই অবস্থা কিছুটা হলেও বিরাজ করছে। যদি একটি নির্দিষ্ট কোম্পানির ফাইবার অপটিক্সের প্রয়োজন হয় এবং ওষুধে বা টেলিযোগাযোগ ক্ষেত্রে এর ব্যবহার আর্থিকভাবে ন্যায়সঙ্গত হয়, তাহলে এমন অনেক কারখানা রয়েছে যারা পৃথক ভিত্তিতে এই ধরনের বিশেষ আদেশে কাজ করতে প্রস্তুত। যাইহোক, অদূর ভবিষ্যতে, শুধুমাত্র Mordovian উদ্ভিদ একই ফাইবার অপটিক তারের সিরিয়াল উত্পাদন উত্পাদন করা হবে. তাছাড়া চাহিদার পরিমান অনুযায়ী এখনো বাজারে সরবরাহ করতে পারছে না। পণ্যের একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাত এখনও মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জাপান থেকে কেনা হয়। এমনকি দেশীয় পণ্যও আমদানি করা হয়কাঁচামাল।
উপসংহার
ফাইবার অপটিক পণ্যগুলি প্রায় 15-20 বছর ধরে বাজারের অংশ হিসাবে তৈরি হচ্ছে। বছরের পর বছর ধরে, ভোক্তা নতুন তারের যোগ্যতার প্রশংসা করতে সক্ষম হয়েছে, কিন্তু অগ্রগতি স্থির থাকে না। প্রযুক্তিগত এবং শারীরিক গুণাবলীর উন্নতির সাথে, উপাদানের প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলিও প্রসারিত হচ্ছে। ন্যানো প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে সর্বশেষ ফাইবার, বিশেষ করে, সক্রিয়ভাবে তেল ও গ্যাস শিল্প এবং প্রতিরক্ষা শিল্পে ব্যবহৃত হয়। পরিবর্তে, ননলাইনার ফাইবার অপটিক্স বর্তমানে শুধুমাত্র ধারণাগত, কিন্তু প্রযুক্তির খুব প্রতিশ্রুতিশীল ক্ষেত্রগুলি বিকাশ করছে। এর মধ্যে কমপ্রেশন লেজার পালস, অপটিক্যাল সলিটন, আল্ট্রাশর্ট অপটিক্যাল রেডিয়েশন ইত্যাদি। স্পষ্টতই, সম্ভাব্য আবিষ্কারের সাথে তাত্ত্বিক গবেষণার পাশাপাশি এবং সম্পূর্ণরূপে বৈজ্ঞানিক জ্ঞানের কাঠামোর মধ্যে, নতুন উন্নয়নগুলি বাজারে বিভিন্ন স্তরের ভোক্তাদের জন্য নতুন অফারগুলিকেও সম্ভব করে তুলবে৷
