फाइबर फैलाव क्या है? फैलाव की भरपाई कैसे करें?

फाइबर फैलाव फाइबर में इनपुट सिग्नल के प्रसार की स्थिति को दर्शाता है। यह विभिन्न आवृत्ति घटकों या विभिन्न गति पर ऑप्टिकल सिग्नल के विभिन्न मोड घटकों के प्रसार के कारण होने वाले सिग्नल विरूपण को संदर्भित करता है। इसमें मुख्य रूप से तीन मामले शामिल हैं: इंटरमोड फैलाव, क्रोमिनेंस फैलाव और ध्रुवीकरण मोड फैलाव।

इंटरमोड फैलाव एक सिग्नल डिस्टॉर्शन मैकेनिज्म है जो मल्टीमोड फाइबर और अन्य वेवगाइड्स में होता है। मल्टीमोड फाइबर में, विभिन्न घटना कोणों पर फाइबर में प्रवेश करने वाली प्रकाश किरणों को पथ या पैटर्न के रूप में परिभाषित किया जाता है। चूंकि प्रत्येक मोड का ट्रांसमिशन पथ अलग होता है, इसका संचरण की गति (यानी, समूह की गति) भी भिन्न होती है, इसलिए ऑप्टिकल फाइबर टर्मिनल तक पहुंचने के लिए सिग्नल ट्रांसमिशन मोड के बीच समय का अंतर होता है। सामान्य तौर पर, कुछ प्रकाश सीधे कोर (अक्षीय मोड में) से गुजरते हैं, जबकि अन्य वापस उछालते हैं। और वेवगाइड के साथ क्लैडिंग/कोर सीमाओं और यात्रा ज़िगज़ैग के बीच, जैसा कि नीचे स्टेप-इंडेक्स मल्टीमोड फाइबर में दिखाया गया है। तथ्य यह है कि जैसे ही प्रकाश अपवर्तित होता है, इंटरमोड/मोड फैलाव होता है। उनमें से, इंटर-मोड फैलाव संचरण पथ के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध है, अर्थात, उच्च-क्रम मोड (किरण लंबी दूरी के लिए बड़े कोण पर प्रवेश करती है) के कारण होने वाला अंतर-मोड फैलाव निम्न के कारण होने वाले की तुलना में अधिक है -ऑर्डर मोड (किरण कम दूरी के लिए छोटे कोण पर प्रवेश करती है)।

मल्टीमोड फाइबर एक ही समय में 17 किरण प्रसार मोड को समायोजित कर सकता है, और इसका इंटरमोड फैलाव सिंगल मोड फाइबर की तुलना में बहुत अधिक है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सिंगल-मोड फाइबर में एकल प्रसार मोड होता है, अर्थात प्रकाश कोर (अक्षीय) के साथ यात्रा करता है मोड) क्लैडिंग सीमा को प्रतिबिंबित किए बिना, इसलिए कोई इंटरमोड फैलाव नहीं होता है। हालांकि, यदि ग्रेडेड इंडेक्स मल्टीमोड फाइबर का उपयोग किया जाता है, तो स्थिति अलग होती है। हालांकि फाइबर कोर के असमान अपवर्तक सूचकांक के कारण प्रकाश भी अलग-अलग मोड में फैलता है। प्रकाश किरणों का मार्ग सीधी रेखा नहीं बल्कि वक्र होता है और प्रकाश किरणों की संचरण गति भी बदलती है। इसलिए, उचित अपवर्तक सूचकांक वितरण का चयन करके अंतर-मोड फैलाव को बहुत कम किया जा सकता है।

सामग्री फैलाव कोर सामग्री के तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता के कारण होता है, जबकि वेवगाइड फैलाव फाइबर मापदंडों (कोर त्रिज्या, कोर के बीच अपवर्तक सूचकांक में अंतर) पर निरंतर मोड प्रसार की निर्भरता के कारण होता है। क्लैडिंग) और सिग्नल वेवलेंथ। कुछ आवृत्तियों पर, सामग्री फैलाव और वेवगाइड फैलाव एक दूसरे को रद्द कर सकते हैं, जिससे 0 क्रोमा फैलाव का अनुमान लगाने वाली तरंग दैर्ध्य प्राप्त होती है। वास्तव में, क्रोमिनेंस फैलाव हमेशा हानिकारक नहीं होता है। प्रकाश यात्रा करता है विभिन्न तरंग दैर्ध्य या सामग्रियों में अलग-अलग गति से, प्रकाश दालों को फाइबर में चौड़ा या संकुचित किया जा सकता है, जिससे विभिन्न उद्देश्यों के लिए फाइबर का उत्पादन करने के लिए अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल को अनुकूलित करना संभव हो जाता है। G.652 ऑप्टिकल फाइबर एक उदाहरण है।

ध्रुवीकरण मोड फैलाव (पीएमडी) ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश तरंगों के प्रसार विशेषताओं की ध्रुवीकरण निर्भरता को दर्शाता है। वास्तविक ऑप्टिकल फाइबर में, दो ध्रुवीकरण मोड होते हैं जो एक दूसरे के लंबवत होते हैं। आदर्श रूप से, दो ध्रुवीकरण मोड में समान तरंग प्रसार विशेषताएँ होनी चाहिए, लेकिन सामान्य तौर पर, विभिन्न ध्रुवीकरण मोड के बीच सूक्ष्म अंतर होते हैं। यह तापमान, दबाव और प्रसार प्रक्रिया में अन्य कारकों के परिवर्तन या गड़बड़ी के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग होते हैं। दो ध्रुवीकरण मोड की संचरण गति, जिसके परिणामस्वरूप समय में देरी और ध्रुवीकरण मोड फैलाव होता है।