অপটিক্যাল মডিউলের কাজের নীতি

অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশনের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হিসেবে, অপটিক্যাল মডিউল হল অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যা অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের প্রক্রিয়ায় ফটোইলেক্ট্রিক রূপান্তর এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তরের কাজগুলি উপলব্ধি করে।
অপটিক্যাল মডিউল OSI মডেলের ফিজিক্যাল লেয়ারে কাজ করে এবং অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমের মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি।এটি প্রধানত অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস (অপটিক্যাল ট্রান্সমিটার, অপটিক্যাল রিসিভার), কার্যকরী সার্কিট এবং অপটিক্যাল ইন্টারফেস দ্বারা গঠিত।এর প্রধান কাজ হল অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগে ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তর ফাংশন উপলব্ধি করা।অপটিক্যাল মডিউলের কাজের নীতিটি অপটিক্যাল মডিউলের কাজের নীতি চিত্রে দেখানো হয়েছে।

সেন্ডিং ইন্টারফেস একটি নির্দিষ্ট কোড রেট সহ একটি বৈদ্যুতিক সংকেত ইনপুট করে এবং অভ্যন্তরীণ ড্রাইভার চিপ দ্বারা প্রক্রিয়া করার পরে, ড্রাইভিং সেমিকন্ডাক্টর লেজার (LD) বা আলো-নির্গত ডায়োড (LED) দ্বারা সংশ্লিষ্ট হারের মড্যুলেটেড অপটিক্যাল সংকেত নির্গত হয়।অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে ট্রান্সমিশন করার পর, রিসিভিং ইন্টারফেস অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিট করে এটি একটি ফটোডিটেক্টর ডায়োডের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং একটি প্রিঅ্যামপ্লিফায়ারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পর একটি সংশ্লিষ্ট কোড হারের একটি বৈদ্যুতিক সংকেত আউটপুট হয়।
অপটিক্যাল মডিউলের মূল কর্মক্ষমতা সূচকগুলি কী কী
অপটিক্যাল মডিউলের কর্মক্ষমতা সূচক কীভাবে পরিমাপ করবেন?আমরা নিম্নলিখিত দিক থেকে অপটিক্যাল মডিউলগুলির কর্মক্ষমতা সূচকগুলি বুঝতে পারি।
অপটিক্যাল মডিউলের ট্রান্সমিটার
গড় ট্রান্সমিট অপটিক্যাল শক্তি
গড় ট্রান্সমিটেড অপটিক্যাল পাওয়ার বলতে স্বাভাবিক কাজের অবস্থার অধীনে অপটিক্যাল মডিউলের ট্রান্সমিটিং প্রান্তে আলোর উত্স দ্বারা অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুটকে বোঝায়, যা আলোর তীব্রতা হিসাবে বোঝা যায়।ট্রান্সমিটেড অপটিক্যাল পাওয়ার ট্রান্সমিটেড ডাটা সিগন্যালে “1″ এর অনুপাতের সাথে সম্পর্কিত।যত বেশি “1″, তত বেশি অপটিক্যাল পাওয়ার।যখন ট্রান্সমিটার একটি ছদ্ম-এলোমেলো সিকোয়েন্স সিগন্যাল পাঠায়, “1″ এবং “0″ মোটামুটিভাবে প্রতিটির অর্ধেক হয়।এই সময়ে, পরীক্ষা দ্বারা প্রাপ্ত শক্তি গড় প্রেরিত অপটিক্যাল শক্তি, এবং ইউনিট হল W বা mW বা dBm।তাদের মধ্যে, W বা mW হল একটি রৈখিক একক, এবং dBm হল লগারিদমিক একক।যোগাযোগের ক্ষেত্রে, আমরা সাধারণত অপটিক্যাল শক্তি উপস্থাপন করতে dBm ব্যবহার করি।
বিলুপ্তির অনুপাত
বিলুপ্তি অনুপাত বলতে লেজারের গড় অপটিক্যাল শক্তির অনুপাতের ন্যূনতম মান বোঝায় যখন সমস্ত "1″ কোড নির্গত হয় গড় অপটিক্যাল শক্তিতে যখন সমস্ত "0″ কোড সম্পূর্ণ মডুলেশন অবস্থার অধীনে নির্গত হয়, এবং ইউনিটটি dB হয়। .চিত্র 1-3 তে দেখানো হয়েছে, যখন আমরা একটি বৈদ্যুতিক সংকেতকে একটি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তর করি, তখন অপটিক্যাল মডিউলের ট্রান্সমিটিং অংশের লেজারটি ইনপুট বৈদ্যুতিক সংকেতের কোড রেট অনুযায়ী এটিকে একটি অপটিক্যাল সিগন্যালে রূপান্তর করে।গড় অপটিক্যাল শক্তি যখন সমস্ত “1″ কোড লেজার নির্গত আলোর গড় শক্তিকে প্রতিনিধিত্ব করে, গড় অপটিক্যাল শক্তি যখন সমস্ত “0″ কোড লেজারের গড় শক্তিকে উপস্থাপন করে যা আলো নির্গত করে না, এবং বিলুপ্তির অনুপাত সেই ক্ষমতাকে প্রতিনিধিত্ব করে। 0 এবং 1 সংকেতের মধ্যে পার্থক্য করতে, তাই বিলুপ্তির অনুপাতকে লেজার অপারেটিং দক্ষতার পরিমাপ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।বিলুপ্তির অনুপাতের জন্য সাধারণ ন্যূনতম মান 8.2dB থেকে 10dB পর্যন্ত।
অপটিক্যাল সিগন্যালের কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য
নির্গমন বর্ণালীতে, তরঙ্গদৈর্ঘ্য 50℅ সর্বাধিক প্রশস্ততা মানগুলির সাথে সংযোগকারী লাইন বিভাগের মধ্যবিন্দুর সাথে সম্পর্কিত।বিভিন্ন ধরণের লেজার বা একই ধরণের দুটি লেজারের প্রক্রিয়া, উত্পাদন এবং অন্যান্য কারণে আলাদা কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকবে।এমনকি একই লেজারের বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিভিন্ন কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকতে পারে।সাধারণত, অপটিক্যাল ডিভাইস এবং অপটিক্যাল মডিউলের নির্মাতারা ব্যবহারকারীদের একটি প্যারামিটার প্রদান করে, অর্থাৎ কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য (যেমন 850nm) এবং এই প্যারামিটারটি সাধারণত একটি পরিসীমা।বর্তমানে, সাধারণত ব্যবহৃত অপটিক্যাল মডিউলগুলির প্রধানত তিনটি কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে: 850nm ব্যান্ড, 1310nm ব্যান্ড এবং 1550nm ব্যান্ড।
কেন এই তিনটি ব্যান্ডে সংজ্ঞায়িত করা হয়?এটি অপটিক্যাল সিগন্যালের অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন মাধ্যমের ক্ষতির সাথে সম্পর্কিত।ক্রমাগত গবেষণা এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে এটি পাওয়া যায় যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দৈর্ঘ্যের সাথে সাধারণত ফাইবারের ক্ষতি হ্রাস পায়।850nm-এ ক্ষতি কম, এবং 900 ~ 1300nm-এ ক্ষতি বেশি হয়;যখন 1310nm-এ, এটি কম হয়ে যায়, এবং 1550nm-এ ক্ষতি হয় সর্বনিম্ন, এবং 1650nm-এর উপরে ক্ষতি বাড়তে থাকে।সুতরাং 850nm হল তথাকথিত সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য উইন্ডো, এবং 1310nm এবং 1550nm হল দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উইন্ডো।
অপটিক্যাল মডিউল রিসিভার
ওভারলোড অপটিক্যাল শক্তি
স্যাচুরেটেড অপটিক্যাল পাওয়ার নামেও পরিচিত, এটি সর্বাধিক ইনপুট গড় অপটিক্যাল শক্তিকে নির্দেশ করে যা গ্রহণকারী শেষ উপাদানগুলি অপটিক্যাল মডিউলের একটি নির্দিষ্ট বিট ত্রুটি হার (BER=10-12) অবস্থার অধীনে পেতে পারে।ইউনিটটি dBm।
এটা উল্লেখ করা উচিত যে photodetector শক্তিশালী আলো বিকিরণ অধীনে photocurrent স্যাচুরেশন ঘটনা প্রদর্শিত হবে.যখন এই ঘটনাটি ঘটে, ডিটেক্টরের পুনরুদ্ধারের জন্য একটি নির্দিষ্ট সময়ের প্রয়োজন হয়।এই সময়ে, প্রাপ্তির সংবেদনশীলতা হ্রাস পায় এবং প্রাপ্ত সংকেতটি ভুল ধারণা হতে পারে।কোড ত্রুটির কারণ।সহজভাবে বলতে গেলে, ইনপুট অপটিক্যাল পাওয়ার যদি এই ওভারলোড অপটিক্যাল পাওয়ারকে অতিক্রম করে, তাহলে এটি সরঞ্জামের ক্ষতির কারণ হতে পারে।ব্যবহার এবং অপারেশন চলাকালীন, ওভারলোড অপটিক্যাল শক্তি অতিক্রম রোধ করতে শক্তিশালী আলো এক্সপোজার এড়াতে চেষ্টা করুন।
রিসিভার সংবেদনশীলতা
প্রাপ্তি সংবেদনশীলতা ন্যূনতম গড় ইনপুট অপটিক্যাল শক্তিকে বোঝায় যা গ্রহণকারী শেষ উপাদানগুলি অপটিক্যাল মডিউলের একটি নির্দিষ্ট বিট ত্রুটি হারের (BER=10-12) শর্তে পেতে পারে।যদি ট্রান্সমিট অপটিক্যাল শক্তি প্রেরণের শেষে আলোর তীব্রতা বোঝায়, তাহলে প্রাপ্ত সংবেদনশীলতা আলোর তীব্রতাকে বোঝায় যা অপটিক্যাল মডিউল দ্বারা সনাক্ত করা যায়।ইউনিটটি dBm।
সাধারণভাবে, হার যত বেশি হবে, প্রাপ্তির সংবেদনশীলতা তত খারাপ হবে, অর্থাৎ, ন্যূনতম প্রাপ্ত অপটিক্যাল শক্তি যত বেশি হবে, অপটিক্যাল মডিউলের প্রাপ্তির শেষ উপাদানগুলির জন্য প্রয়োজনীয়তা তত বেশি হবে।
অপটিক্যাল শক্তি প্রাপ্ত
প্রাপ্ত অপটিক্যাল পাওয়ার বলতে গড় অপটিক্যাল পাওয়ার রেঞ্জকে বোঝায় যা গ্রহনকারী শেষ উপাদানগুলি অপটিক্যাল মডিউলের একটি নির্দিষ্ট বিট এরর রেট (BER=10-12) শর্তে পেতে পারে।ইউনিটটি dBm।প্রাপ্ত অপটিক্যাল শক্তির উপরের সীমা হল ওভারলোড অপটিক্যাল শক্তি, এবং নিম্ন সীমা হল প্রাপ্তির সংবেদনশীলতার সর্বোচ্চ মান।
সাধারণভাবে বলতে গেলে, যখন প্রাপ্ত অপটিক্যাল শক্তি গ্রহনকারী সংবেদনশীলতার চেয়ে কম হয়, তখন অপটিক্যাল শক্তি খুব দুর্বল হওয়ার কারণে সংকেতটি স্বাভাবিকভাবে প্রাপ্ত নাও হতে পারে।যখন প্রাপ্ত অপটিক্যাল পাওয়ার ওভারলোড অপটিক্যাল পাওয়ারের চেয়ে বেশি হয়, তখন বিট ত্রুটির কারণে সাধারণত সিগন্যাল পাওয়া যায় না।
ব্যাপক কর্মক্ষমতা সূচক
ইন্টারফেসের গতি
ত্রুটি-মুক্ত ট্রান্সমিশনের সর্বাধিক বৈদ্যুতিক সংকেত হার যা অপটিক্যাল ডিভাইসগুলি বহন করতে পারে, ইথারনেট মান নির্ধারণ করে: 125Mbit/s, 1.25Gbit/s, 10.3125Gbit/s, 41.25Gbit/s।
সংক্রমণ দূরত্ব
অপটিক্যাল মডিউলগুলির সংক্রমণ দূরত্ব প্রধানত ক্ষতি এবং বিচ্ছুরণ দ্বারা সীমাবদ্ধ।অপটিক্যাল ফাইবারে আলো সঞ্চারিত হলে মাধ্যমটির শোষণ, বিক্ষিপ্তকরণ এবং ফুটো হওয়ার কারণে আলোক শক্তির ক্ষয় হয় ক্ষতি।ট্রান্সমিশন দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে শক্তির এই অংশটি একটি নির্দিষ্ট হারে ছড়িয়ে পড়ে।বিচ্ছুরণ প্রধানত এই কারণে যে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ একই মাধ্যমে ভিন্ন ভিন্ন গতিতে প্রচারিত হয়, ফলে অপটিক্যাল সিগন্যালের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপাদান বিভিন্ন সময়ে গ্রহনকারী প্রান্তে পৌঁছায় এবং সঞ্চারণ দূরত্বের কারণে স্পন্দন সৃষ্টি করে। প্রসারিত করা, যা সিগন্যালের মানকে আলাদা করা অসম্ভব করে তোলে।
অপটিক্যাল মডিউলের সীমিত বিচ্ছুরণের পরিপ্রেক্ষিতে, সীমিত দূরত্ব ক্ষতির সীমিত দূরত্বের চেয়ে অনেক বেশি, তাই এটি উপেক্ষা করা যেতে পারে।সূত্র অনুসারে ক্ষতির সীমা অনুমান করা যেতে পারে: ক্ষতি সীমিত দূরত্ব = (প্রেরিত অপটিক্যাল শক্তি - সংবেদনশীলতা গ্রহণ) / ফাইবার ক্ষয়।অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষয় দৃঢ়ভাবে প্রকৃত নির্বাচিত অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে সম্পর্কিত।