फाइबर ऑप्टिक्स को कई वर्षों से संचार प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विकास के केंद्रीय क्षेत्रों में से एक माना जाता रहा है। विशेषज्ञों ने शुरू में इस अवधारणा पर बड़ी उम्मीदें लगाईं, जो आज तक विभिन्न आकारों के संचार नेटवर्क बिछाने में आवधिक सफलताओं से ही पुष्टि की जाती हैं। विशेष रूप से, फाइबर-ऑप्टिक संचार ने पहले ही प्रशांत संचार लाइनों के उदाहरण पर अपनी प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया है, और भविष्य में इस आधार को लेजर और सेंसर सिस्टम में उपयोग करने की योजना है।
फाइबर क्या है?
फाइबर-ऑप्टिक नेटवर्क पर आधारित संचार विद्युतचुंबकीय विकिरण के सिद्धांत पर बनता है, जिसके कारण एक संकेत का संचार होता है। भौतिक वाहक प्रकाश गाइड है, जो हस्तक्षेप और उच्च बैंडविड्थ के प्रतिरोध की विशेषता है। तो, एक लाइट गाइड क्या है और इसका डेटा ट्रांसमिशन से क्या लेना-देना है? यह फाइबर ग्लास से बना हैकुछ एडिटिव्स, जिसके लिए निर्माता अलग-अलग ऑप्टिकल विशेषताओं को बदल सकता है। फाइबर को बाहरी क्षति से बचाने के लिए कम से कम एक बहुलक कोटिंग की आवश्यकता होती है। दरअसल, यह तंतु भी अपनी संरचना में विषमांगी होता है। इसमें लगभग 8-10 माइक्रोन के व्यास के साथ एक कोर होता है, साथ ही एक आसपास का खोल होता है जो लगभग 100-125 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक सिलेंडर बनाता है। एक ऑप्टिकल फाइबर संचार चैनल के संचालन का सिद्धांत कुछ अपवर्तक सूचकांकों के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों के आंतरिक प्रतिबिंब प्रदान करने के लिए प्रकाश गाइड की क्षमता में निहित है। ऑप्टिकल फाइबर के अंदर गति की प्रक्रिया में प्रकाश की एक सशर्त किरण सर्किट को छोड़े बिना, अंदर से खोल से परावर्तित होती है। इस तरह, विभिन्न हानि मूल्यों के साथ एक संकेत दिया जाता है।
फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क की प्रदर्शन विशेषताएँ
फाइबर ऑप्टिक लाइनों के संचालन के मुख्य सकारात्मक पहलू सूचना वितरण की उच्च गति से जुड़े हैं। कुछ समय पहले तक, यह मान 1 टेराबिट प्रति सेकंड के रिकॉर्ड आंकड़े के रूप में व्यक्त किया जाता था। हालांकि, अब भी इन आंकड़ों को रिकॉर्ड आंकड़ों के लिहाज से अप्रासंगिक माना जाता है। इस प्रकार, वेव मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम की नई तकनीकों ने ऑप्टिकल फाइबर को 15 टीबीपीएस की सिग्नल सेवा दर प्रदान करने की अनुमति दी है। बड़े दूरसंचार निगम 1000 Gbps की गति के समर्थन के साथ 10,000 किमी तक की दूरी पर मल्टी-चैनल फाइबर-ऑप्टिक संचार के उपयोग का अभ्यास करते हैं। वैसे, एक ट्रेस में 150-200 चैनल तक हो सकते हैं, जोतंतुओं के छोटे व्यास के कारण। बाहरी सुरक्षात्मक म्यान के बिना एक ट्रंक लाइन की मोटाई 1 सेमी से अधिक नहीं होती है। क्षीणन की मात्रा के लिए, जो न केवल गति को प्रभावित करता है, बल्कि सिग्नल ट्रांसमिशन की समग्र गुणवत्ता को भी प्रभावित करता है, ऑप्टिकल फाइबर के मामले में यह आंकड़ा है 5 डीबी / किमी। पारंपरिक विद्युत नेटवर्क की तुलना में यह एक बहुत अच्छा संकेतक है, जो मध्यवर्ती सिग्नल रूपांतरण बिंदुओं के बिना 100 किमी या उससे अधिक के लिए लाइनें बिछाना संभव बनाता है।
प्रौद्योगिकी के लाभ
उच्च संचरण गति और कम क्षीणन प्रभाव के साथ, फाइबर ऑप्टिक्स के निम्नलिखित फायदे हैं:
- लाइन संचालन की स्थायित्व।
- प्रक्रिया विश्वसनीयता।
- बाहरी विद्युत चुम्बकीय प्रभावों से सुरक्षा।
- सिग्नल कोडिंग का उच्च स्तर, वस्तुतः डेटा अवरोधन की संभावना को समाप्त करता है।
- ब्रॉडबैंड।
- हल्के वजन और मामूली आकार।
किसी विशेष फाइबर-ऑप्टिक संचार लाइन में उपरोक्त लाभ किस हद तक प्रकट होंगे, यह इसके बिछाने के तरीकों और सामग्री की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, रूस में संचार के आयोजन की इस पद्धति में बड़े पैमाने पर संक्रमण के लिए सबसे महत्वपूर्ण बाधाओं में से एक इस क्षेत्र में विशेषज्ञों का निम्न स्तर और उपभोग्य सामग्रियों की असंतोषजनक गुणवत्ता है।
प्रौद्योगिकी के विपक्ष
फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क के विशिष्ट नुकसान भी हैं, जो प्रकट भी हो सकते हैंसंचार चैनलों के तकनीकी कार्यान्वयन की गुणवत्ता की परवाह किए बिना। उनमें से उल्लेखनीय है:
- उच्च लागत। तकनीकी बुनियादी ढांचे के आयोजन के चरण में और इसे बनाए रखने की प्रक्रिया में, लागत अभी भी अधिक परिचित संचार लाइनों को स्थापित करने और संचालित करने की लागत से अधिक है।
- संरचना की नाजुकता। ऑप्टिकल फाइबर के सबसे संवेदनशील नुकसानों में से एक उनकी स्थापना सीमाएं हैं। उच्च-स्तरीय फाइबर-ऑप्टिक संचार के स्थायित्व को सुनिश्चित करना तभी संभव है जब लाइनें सीधे बिछाई जाएं। हालाँकि, फाइबर कोर की संरचना में विशेष एडिटिव्स को शामिल करके इस समस्या को धीरे-धीरे ठीक किया जा रहा है।
- दूरसंचार के बुनियादी ढांचे पर उच्च मांग। फिर से, आप फाइबर ऑप्टिक लाइनों का उपयोग करते समय उच्च प्रदर्शन पर भरोसा कर सकते हैं, यदि सिस्टम आधुनिक नेटवर्क उपकरण पर व्यवस्थित है।
रूस में फाइबर-ऑप्टिक संचार का अनुप्रयोग
उन्नत तकनीकी विकास वाले अन्य देशों की तरह, रूस में फाइबर ऑप्टिक्स मुख्य रूप से दूरसंचार उद्योग में अपना स्थान पाता है। हालांकि, इस तकनीक में महारत हासिल करने वाला यह एकमात्र क्षेत्र नहीं है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग उपकरण, एक्स-रे मशीन (एमआरआई सहित), जायरोस्कोप और सुरक्षा अलार्म सिस्टम को मापने में किया जाता है। इसी समय, तकनीकी एकीकरण के तरीके अक्सर एक समान प्रकृति के होते हैं, जिसकी पुष्टि ऐसी प्रणालियों के आयोजन के लिए आवश्यक श्रमिकों की श्रेणी से भी होती है। विशेष रूप से, फाइबर ऑप्टिक संचार के लिए रिक्तियांवेल्डर, फिटर और सिस्टम इंजीनियरों के लिए नौकरियां शामिल हैं वही फाइबर ऑप्टिक इंफ्रास्ट्रक्चर रखरखाव के लिए जाता है।
फाइबर-ऑप्टिक संचार के कार्यान्वयन में समस्या
दूरसंचार के क्षेत्र में काम करने वाले कई बड़े रूसी प्रदाता नेटवर्किंग के आयोजन के लिए नई प्रौद्योगिकियों के संक्रमण के साथ वित्तीय कठिनाइयों का सामना कर रहे हैं। यह आंशिक रूप से सिग्नल वाहक और परिचालन उपकरण दोनों के पूर्ण प्रतिस्थापन के साथ नेटवर्क के तकनीकी नवीनीकरण की उच्च लागत के कारण है। महानगरीय कंपनी MGTS आज फाइबर-ऑप्टिक संचार को विकास के प्रमुख क्षेत्रों में से एक मानती है, लेकिन साथ ही, इसके प्रतिनिधि नए तकनीकी साधनों पर स्विच करने के लिए स्वयं ग्राहकों की अनिच्छा से जुड़ी कठिनाइयों पर भी ध्यान देते हैं। कई उपयोगकर्ता पारंपरिक कॉपर वायर नेटवर्क से संतुष्ट हैं, जो पर्याप्त उपभोक्ता डेटा ट्रांसमिशन विशेषताएँ प्रदान करता है। वे नवाचारों के लिए अधिक भुगतान नहीं करना चाहते हैं, जो ऑपरेटर को दो प्रकार के दूरसंचार नेटवर्क की सर्विसिंग की लागत वहन करने के लिए मजबूर करता है।
फाइबर ऑप्टिक संचार के विकास की संभावनाएं
यदि बड़े पैमाने पर उपभोक्ता बाजार अभी भी फाइबर ऑप्टिक्स में संक्रमण की विकासवादी प्रक्रिया के लिए आरक्षित है, तो दुनिया के प्रमुख निगम पहले से ही भविष्य की ओर देख रहे हैं, जो विभिन्न क्षेत्रों में फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रौद्योगिकियों द्वारा खोला गया है। वर्तमान मेंसबसे आशाजनक क्षेत्रों में वितरित सेंसर सिस्टम और फाइबर ऑप्टिक लेजर शामिल हैं। पहली तकनीक विश्लेषण आउटपुट डेटा की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ भवन और इंजीनियरिंग संरचनाओं के गैर-विनाशकारी परीक्षण को अंजाम देना संभव बना देगी - विशेष रूप से, वस्तु के तापमान, दबाव और विरूपण प्रक्रियाओं के सटीक संकेतकों के साथ। जहां तक फाइबर लेजर का संबंध है, उनके गुण और उत्सर्जित तरंग विशेषताएं ठोस पदार्थों के भौतिक प्रसंस्करण में अभूतपूर्व अवसर प्रदान कर सकती हैं।
निष्कर्ष
फाइबर ऑप्टिक तकनीक पर आधारित संचार, अनुप्रयोग के सभी नकारात्मक कारकों के साथ, अपने कवरेज की सीमा का विस्तार कर रहा है। काफी हद तक, यह GPON नेटवर्क के तकनीकी प्रारूप द्वारा सुगम बनाया गया था, जो कि फाइबर-ऑप्टिक ट्रंक लाइनों की एक अनुकूलित अवधारणा है। रूस में सबसे बड़ी दूरसंचार कंपनियों में से एक के रूप में रोस्टेलकॉम ने इस प्रारूप के तकनीकी विकास में एक बड़ा कदम उठाया है। आज, यह 1.25 Gb / s तक की गति के समर्थन के साथ 20 से 60 किमी की दूरी पर मध्यवर्ती प्रवर्धक नोड्स के बिना लाइन बिछाने का कार्य करता है। और यह आज दूरसंचार उद्योग में फाइबर का उपयोग करने के संभावित स्वरूपों में से एक है।
