प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर की मूल बातें: सामग्री, संरचना, प्रकार और विशिष्ट अनुप्रयोग

प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर (पीओएफ)एक ऑप्टिकल फाइबर श्रेणी है जो आमतौर पर ग्लास या क्वार्ट्ज कोर के बजाय प्लास्टिक कोर सामग्री का उपयोग करती है। वाणिज्यिक पीएमएमए आधारित पीओएफ में, कोर आमतौर पर पॉलीमेथिल मेथैक्रिलैट से बनाया जाता है,जबकि आवरण एक कम अपवर्तन सूचकांक के साथ एक फ्लोराइड पॉलिमर है, तो प्रकाश पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब द्वारा कोर के माध्यम से निर्देशित किया जा सकता है।टोरे और मित्सुबिशी केमिकल दोनों प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर के लिए अपने उत्पाद जानकारी में इस बुनियादी सामग्री और संरचना तर्क का वर्णन करते हैं.

व्यावहारिक रूप से, पीओएफ को कम दूरी के ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट प्लेटफॉर्म के रूप में समझा जाता है, जिसे आसान हैंडलिंग, बड़े कोर ज्यामिति और अपेक्षाकृत सरल कनेक्शन विधियों के आसपास बनाया गया है।मित्सुबिशी केमिकल ऑटोमोटिव नेटवर्क के लिए अपने ईएसकेए उत्पाद परिवार की स्थिति, प्रकाश व्यवस्था, सेंसर, कारखाना स्वचालन और डेटा संचरण,जबकि ब्रॉडकॉम के औद्योगिक अनुप्रयोग नोट्स में 1 मिमी पीओएफ को औद्योगिक लिंक के लिए एक कम लागत वाले ऑप्टिकल माध्यम के रूप में माना जाता है, जिन्हें छोटे कोर के ग्लास फाइबर सिस्टम की तुलना में सरल स्थापना की आवश्यकता होती है।.

एक पीओएफ काम करता है क्योंकि इसकाकोरऔरआवरणविभिन्न कार्य करते हैं। कोर मुख्य प्रकाश वाहक क्षेत्र है। आवरण इसे घेरता है और एक कम अपवर्तक सूचकांक है, जो प्रसारित प्रकाश को कोर तक ही सीमित रखता है।ऑप्टिकल फाइबर के निर्माण की टोरे की तकनीकी व्याख्या यह सीधे कहती है, और मित्सुबिशी के ईएसकेए विनिर्देशों में पीएमएमए को कोर सामग्री और फ्लोराइड पॉलिमर को प्रतिनिधि चरण-सूचकांक पीओएफ उत्पादों में आवरण सामग्री के रूप में पहचाना गया है।

यह सामग्री जोड़ी यह भी समझाने में मदद करता है कि POF अक्सर उपयोग में आसानी के साथ क्यों जुड़ा होता है। छोटे-कोर ग्लास फाइबर की तुलना में, एक बड़ा पॉलिमर कोर हैंडलिंग और कनेक्टर संरेखण में अधिक सहनशील है,जो एक कारण है कि ब्रॉडकॉम ने लंबे समय से लागत संवेदनशील औद्योगिक और नियंत्रण लिंक में 1 मिमी पीओएफ का उपयोग किया है जो तेजी से क्षेत्र समापन का लाभ उठाते हैं.

                                          पीओएफ कोर और 96% कोर अवधारणा के साथ आवरण संरचना

बुनियादी पीओएफ डिजाइन में एक महत्वपूर्ण विचार इसका हैबहुत उच्च कोर अनुपातबड़े व्यास के पीओएफ में, फाइबर के क्रॉस-सेक्शन का अधिकांश हिस्सा कोर में होता है, और संदर्भ पाठ उस विचार को 96% के आंकड़े के साथ सारांशित करता है।टोरे ने इसी तरह जोर दिया कि प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर में क्वार्ट्ज आधारित ऑप्टिकल फाइबर के सापेक्ष एक बड़ा कोर और एक उच्च कोर अनुपात हैइंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, इसका मतलब है कि अधिक से अधिक अनुभाग प्रकाश मार्गदर्शन में भाग लेता है,जो बहुत छोटे कोर वाले ग्लास फाइबर के साथ विशिष्ट की तुलना में आसान युग्मन और सरल कनेक्टिंग का समर्थन करता है.

पीओएफ को अक्सर एकउपभोक्ता ऑप्टिकल फाइबरक्योंकि यह तकनीकी रूप से तुच्छ नहीं है, लेकिन क्योंकि इसके पारिस्थितिकी तंत्र ने ऐतिहासिक रूप से कम लागत वाले कम दूरी के लिंक के साथ संरेखित किया है। अंतर्निहित तर्क सीधा हैःकेवल फाइबर की कम लागत पर्याप्त नहीं है; जो मायने रखता है वह फाइबर, ऑप्टिकल लिंक हार्डवेयर, कनेक्टर और स्थापना प्रक्रिया की संयुक्त लागत है।टोरे स्पष्ट रूप से लाल एलईडी और राल कनेक्टर का उपयोग करके कम लागत वाली प्रकाश संचरण प्रणालियों को उजागर करता है, और ब्रॉडकॉम का कहना है कि पीओएफ अपेक्षाकृत कम लागत वाली समाप्ति का समर्थन करता है जो सरल क्रिमिंग और काटने की विधियों के साथ होता है।

यह लागत पोजिशनिंग तब समझने में आसान हो जाती है जब पूरे लिंक को एक प्रणाली के रूप में माना जाता है। एक छोटा ऑप्टिकल कनेक्शन केवल फाइबर स्ट्रैंड नहीं है। इसमें प्रकाश स्रोत, डिटेक्टर,कनेक्टरब्रॉडकॉम के प्रशिक्षण और अनुप्रयोग सामग्री में बार-बार बड़े कोर के पीओएफ को आकर्षक माना जाता है, जहां कम लागत वाले कनेक्टर,सरल स्थापना, और व्यावहारिक मजबूती दूरसंचार कांच के फाइबर पर हावी लंबी दूरी के प्रदर्शन प्राथमिकताओं से अधिक मायने रखती है।

                                    पीओएफ लघु दूरी के उपभोक्ता उन्मुख अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त क्यों है

यही कारण है कि पीओएफ स्वाभाविक रूप से कम दूरी के वातावरण जैसे कि उपकरण इंटरकनेक्ट, इन-होम लिंक और कुछ वाहन या मशीन-स्तर के ऑप्टिकल पथों में फिट होता है।मूल्य प्रस्ताव अधिकतम पहुंच नहीं हैयह प्रबंधनीय लागत, आसान समापन, यांत्रिक लचीलापन और कम ऑप्टिकल पथ के भीतर स्वीकार्य प्रदर्शन का एक संयोजन है।मित्सुबिशी केमिकल की ऑटोमोटिव नेटवर्क और फैक्ट्री ऑटोमेशन के आसपास के अपने एप्लिकेशन पोजिशनिंग इस तर्क को अच्छी तरह से दर्शाती है.

बुनियादी पीओएफ के लिए सबसे आम अनुप्रयोग पैटर्न उन वातावरणों में लघु-रेंज सिग्नल ट्रांसमिशन है जहां ऑप्टिकल अलगाव, सरल असेंबली और लचीला केबल हैंडलिंग उपयोगी हैं।संदर्भ सामग्री में, जो डिजिटल घरेलू उपकरण इंटरफेस, घरेलू नेटवर्क और कार नेटवर्क के रूप में दिखाई देता है। मित्सुबिशी केमिकल भी ऑटोमोटिव नेटवर्क, सेंसर, एफए,और मुख्यधारा के ईएसकेए अनुप्रयोग क्षेत्रों के बीच डेटा संचरण.

उपकरण इंटरफेस में, पीओएफ समझ में आता है जब डिजाइनर अधिक जटिल ग्लास-फाइबर बुनियादी ढांचे पर जाने के बिना एक कॉम्पैक्ट ऑप्टिकल पथ चाहते हैं।बड़े कोर और आसान हैंडलिंग विधानसभा के लिए कौशल बाधा को कम, और कम ट्रांसमिशन दूरी कई उपकरण स्तर की प्रणालियों के भौतिक लेआउट में फिट बैठती है।टोरे ने पीओएफ को लंबी दूरी के सार्वजनिक नेटवर्क फाइबर के बजाय कम दूरी के संचार माध्यम के रूप में भी प्रस्तुत किया है.

होम नेटवर्किंग के लिए, पीओएफ की ऐतिहासिक अपील समान रही हैः कम लागत वाले ऑप्टिकल ट्रांसमिशन कम रन पर, कई फाइन-कोर ऑप्टिकल सिस्टम की तुलना में कम स्थापना कठिनाई के साथ।यह POF को हर घर नेटवर्क माध्यम के लिए एक सार्वभौमिक प्रतिस्थापन नहीं बनाता हैइसका मतलब यह है कि पीओएफ आकर्षक रहा है जहां मध्यम पहुंच, आसान प्रसंस्करण और सरल लिंक घटक बुनियादी ढांचे के फाइबर के प्रदर्शन लिफाफे से अधिक महत्वपूर्ण हैं।

वाहनों से संबंधित नेटवर्किंग सबसे स्पष्ट उदाहरणों में से एक है कि कैसे पीओएफ विशुद्ध रूप से घरेलू इलेक्ट्रॉनिक्स से परे चला गया। मित्सुबिशी केमिकल स्पष्ट रूप से ऑटोमोबाइल नेटवर्क में ईएसकेए का विपणन करता है,और हल्के वजन का पीओएफ के संयोजन, लचीलापन और आसान प्रसंस्करण उन स्थानों में प्रासंगिक है जहां रूटिंग, झुकना और हैंडलिंग मायने रखती है।इस प्रकार संदर्भ पाठ में कार नेटवर्क को शामिल करना तकनीकी रूप से बाजार में वास्तविक उत्पाद पोजिशनिंग के साथ संगत है.

पीओएफ के लिए एक बुनियादी परिचय बहुत स्पष्ट होता है जब इसे अन्य ऑप्टिकल फाइबर श्रेणियों के बगल में रखा जाता है जिनकी तुलना आमतौर पर की जाती है।टोरे की वर्गीकरण पृष्ठ सामग्री और निर्माण दोनों द्वारा ऑप्टिकल फाइबर को अलग करता है, जिसमें क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर, पॉलिमर-क्लेटेड ऑप्टिकल फाइबर, मल्टीकॉम्पोनेन्ट ग्लास ऑप्टिकल फाइबर और प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर शामिल हैं।यह फ्रेमवर्क उपयोगी है क्योंकि यह दर्शाता है कि ऑप्टिकल फाइबर एक एकल सामग्री परिवार नहीं है.

                   ऑप्टिकल फाइबर के प्रकार की तुलनाः पीओएफ, क्वार्ट्ज, मल्टी-कंपोनेंट ग्लास और पॉलिमर-क्लेटेड फाइबर

मूल वर्गीकरण में,क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबरबुनियादी ढांचा-उन्मुख संदर्भ बिंदु है।यह व्यापक रूप से लंबी दूरी के संचार और अन्य अनुप्रयोगों के साथ जुड़ा हुआ है जहां बहुत कम क्षीणन और उच्च प्रदर्शन संचरण कम लागत वाली फील्ड असेंबली से अधिक मायने रखता हैयही कारण है कि एक पीओएफ बनाम क्वार्ट्ज तुलना वास्तव में सिस्टम प्राथमिकताओं की तुलना है, न कि केवल कोर सामग्री।

ग्लास फाइबर की व्यापक श्रेणी में एक से अधिक संरचना और सामग्री प्रणाली शामिल है।बहु-घटक कांच ऑप्टिकल फाइबरअलग से सूचीबद्ध है और POF के साथ प्रकाश व्यवस्था से जुड़ा हुआ है।यह अंतर उपयोगी है क्योंकि यह पाठकों को याद दिलाता है कि सभी ग्लास आधारित फाइबर स्वचालित रूप से दूरसंचार शैली के बुनियादी ढांचे की भूमिकाओं की सेवा नहीं कर रहे हैंकुछ का चयन बहुत भिन्न ऑप्टिकल कार्यों के लिए किया जाता है।

पीएमएमए प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबरआरएईटीईएलए में मुख्य सामग्री के रूप में पीएमएमए को पहचानता है, और मित्सुबिशी के ईएसकेए विनिर्देश उत्पाद पत्रकों में भी ऐसा ही करते हैं।संदर्भ ग्रंथ में दर्शाए गए व्यावहारिक अर्थ में, पीएमएमए पीओएफ ऑप्टिकल फाइबर परिवार की उपभोक्ता और छोटी दूरी की शाखा है, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और वाहनों के आसन्न लिंक के लिए।

एपोलीमर-प्लेटेड फाइबरयह केवल एक अलग नाम के साथ मानक पीओएफ नहीं है। टोरे के वर्गीकरण में, यह एक अलग हाइब्रिड निर्माण हैः एक क्वार्ट्ज कोर जो फ्लोरीन युक्त बहुलक आवरण के साथ जुड़ा हुआ है।जो इसे PMMA आधारित POF से संरचनात्मक रूप से अलग बनाता हैयह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि कोर की सामग्री की पहचान फाइबर की व्यावहारिक स्थिति को बदल देती है।

यह तुलना टोरे की सामग्री आधारित वर्गीकरण और मित्सुबिशी की पीएमएमए आधारित पीओएफ उत्पाद संरचना का अनुसरण करती है।बिना समर्थन के प्रदर्शन के दावे को मजबूर करने के बजाय उच्च स्तर पर व्यावहारिक स्थिति बनाए रखते हुए.

संदर्भ सामग्री परिचय देती हैबहु-चरण सूचकांक ऑप्टिकल फाइबरएक बैंडविड्थ उन्मुख डिजाइन दृष्टिकोण के रूप में. मूल विचार यह है कि अपवर्तक सूचकांक कोर-कलिंग सीमा पर केवल एक बार नहीं बदलता है. इसके बजाय यह कई असतत चरणों में बदलता है,तो ऑप्टिकल पथ एक सरल कदम सूचकांक डिजाइन में की तुलना में अधिक जानबूझकर आकार दिया जा सकता हैसंदर्भ ग्रंथ इसे प्रकाश फोकस को केंद्र की ओर ले जाने का एक तरीका और उच्च बैंडविड्थ के लिए अपेक्षाकृत सरल मार्ग के रूप में प्रस्तुत करता है।ब्रॉडकॉम की फाइबर प्रशिक्षण सामग्री में यह सामान्य सिद्धांत भी उल्लेख किया गया है कि बेहतर तरंग मार्ग डिजाइन मोडल-विसारण प्रभावों को कम कर सकता है, और यह कि ग्रेडेड-इंडेक्स अवधारणाएं सरल चरण-इंडेक्स व्यवहार के सापेक्ष बैंडविड्थ में सुधार करने का एक तरीका हैं।

                                                  मल्टी-स्टेप इंडेक्स ऑप्टिकल फाइबर कैसे काम करता है

एक अवधारणा स्तर पर, एक बहु-चरण सूचकांक फाइबर एक एकल अचानक संक्रमण के बजाय कई अपवर्तक सूचकांक परतों का उपयोग करता है।इसका मतलब यह नहीं है कि इसे स्वचालित रूप से प्रत्येक ग्रेडेड-इंडेक्स डिजाइन के समान माना जाना चाहिएइसका मतलब यह है कि सूचकांक प्रोफ़ाइल को प्रबंधित करने के लिए इंजीनियर किया जा रहा है कि कैसे प्रकाश एक बुनियादी चरण-सूचकांक संरचना की तुलना में फाइबर के माध्यम से अधिक प्रभावी ढंग से फैलता है। एक परिचयात्मक लेख में,कि शब्द को समझने के लिए सबसे उपयोगी तरीका है.

संदर्भ सामग्री में बहु-चरण अवधारणा की तुलनाएसआई-पीओएफब्रॉडकॉम के अनुप्रयोग साहित्य में सामान्य औद्योगिक पीओएफ को चरण-सूचकांक फाइबर के रूप में वर्णित किया गया है जिसमें कोर में आवरण की तुलना में उच्च अपवर्तन सूचकांक होता है।उस आधार रेखा के विरुद्ध, बहु-चरण विचार को बहुलक-आधारित फाइबर डिजाइन के विनिर्माण लाभों को त्यागने के बिना बैंडविड्थ में सुधार करने के लिए एक व्यावहारिक तरीके के रूप में प्रस्तुत किया गया है।

विनिर्माण तर्क उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि ऑप्टिकल तर्क। संदर्भ पाठ कहता है कि उपभोक्ता मांग के लिए POF को उचित मूल्य पर रखना आवश्यक है,और कि बहु-चरण संरचनाओं जीआई-पीओएफ की तुलना में बड़े पैमाने पर उत्पादन करने के लिए आसान हैं जबकि अभी भी बैंडविड्थ चरणों की संख्या के माध्यम से समायोजित करने की अनुमति देता हैइंजीनियरिंग और उत्पादन के दृष्टिकोण से इसका अर्थ है कि संरचना का मूल्य न केवल प्रदर्शन के लिए, बल्कि विनिर्माण क्षमता और भविष्य की स्केलिंग क्षमता के लिए भी है।

यह सारांश प्रदान की गई सामग्री की सीमाओं के भीतर ऑप्टिकल स्पष्टीकरण रखता है और बैंडविड्थ-उन्मुख तरंगमार्ग डिजाइन के विपरीत चरण-सूचकांक की ब्रॉडकॉम की सामान्य चर्चा करता है।

पीओएफ को अन्य फाइबर प्रकारों से तुलना करने का सबसे व्यावहारिक तरीका यह है कि तीन प्रश्न पूछें: मूल सामग्री क्या है? आवरण सामग्री क्या है? और फाइबर किस प्रकार की प्रणाली में स्वाभाविक रूप से फिट बैठता है?जब इन सवालों का उपयोग किया जाता है, पीओएफ एक प्लास्टिक-कोर, छोटी दूरी, आसान-से-हैंडल ऑप्टिकल माध्यम के रूप में बाहर खड़ा है; क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर एक बुनियादी ढांचे-उन्मुख समाधान के रूप में बाहर खड़ा है;और पोलीमर-क्लेटेड फाइबर एक मिश्रित स्थिति पर कब्जा कर लेता है क्योंकि इसका कोर और क्लैडिंग विभिन्न सामग्री परिवारों से आते हैं.

सामग्री की पहचान एक कॉस्मेटिक अंतर नहीं है. यह प्रकाश मार्गदर्शन व्यवहार, हैंडलिंग, कनेक्टिंग रणनीति, और तैनाती अर्थव्यवस्था को आकार देता है. PMMA-कोर POF, क्वार्ट्ज-कोर फाइबर,इसलिए क्वार्ट्ज-कोर पॉलीमर-क्लेटेड फाइबर को अलग इंजीनियरिंग विकल्पों के रूप में माना जाना चाहिए, भले ही वे सभी व्यापक ऑप्टिकल फाइबर श्रेणी से संबंधित हों।

उच्चतम स्तर पर, स्थिति स्पष्ट हैः क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर बुनियादी ढांचे और लंबी दूरी के संचार से जुड़ा हुआ है;पीओएफ कम रेंज और कम लागत वाले ऑप्टिकल लिंक से जुड़ा हुआ हैबहु-घटक ग्लास ऑप्टिकल फाइबर प्रकाश-उन्मुख संदर्भों में दिखाई दे सकता है; और पॉलीमर-क्लेटेड फाइबर एक शुद्ध प्लास्टिक-कोर समाधान के बजाय एक संकर संरचना का प्रतिनिधित्व करता है।यह प्रत्येक फाइबर परिवार पर गलत तुलना मानक को मजबूर किए बिना श्रेणी मानचित्र को पढ़ने का सबसे साफ तरीका है.

पीओएफ एक प्लास्टिक-कोर ऑप्टिकल फाइबर प्रणाली है जिसे आमतौर पर एक पीएमएमए कोर और एक फ्लोराइज्ड पॉलिमर क्लैडिंग के चारों ओर बनाया जाता है। इसका उच्च कोर अनुपात, आसान हैंडलिंग,और अपेक्षाकृत कम लागत वाले लिंक पारिस्थितिकी तंत्र बताते हैं कि यह लंबे समय से कम दूरी के अनुप्रयोगों जैसे कि उपकरण इंटरफेस के साथ क्यों जुड़ा हुआ है, होम लिंक और वाहन से संबंधित नेटवर्क। उसी समय, पीओएफ बड़े ऑप्टिकल फाइबर परिदृश्य की केवल एक शाखा है, जिसमें क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर भी शामिल है,बहु-घटक कांच ऑप्टिकल फाइबरइन सीमाओं को समझना ही वास्तविक आधार हैप्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर की मूल बातें.

प्लास्टिक ऑप्टिकल फाइबर आम तौर पर एक के साथ बनाया जाता हैपीएमएमए कोरऔर एकफ्लोराइड या फ्लोराइड युक्त बहुलक आवरणकोर प्रकाश को ले जाता है, जबकि क्लैडिंग में कम अपवर्तक सूचकांक होता है और प्रकाश को कोर के अंदर निर्देशित रखता है।

क्योंकि इसका ऐतिहासिक उपयोग कम लागत वाले लघु दूरी के ऑप्टिकल लिंक से जुड़ा हुआ है। लेबल एक सख्त प्रदर्शन रैंकिंग से अधिक सिस्टम अर्थव्यवस्था और तैनाती शैली को दर्शाता है।यह सरल कनेक्टर्स की ओर इशारा करता है, आसान स्थापना, और उचित अनुप्रयोगों में कम लागत वाले लिंक घटक।

संदर्भ सामग्री और निर्माता उत्पाद पोजिशनिंग में, सामान्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में डिजिटल घरेलू उपकरण इंटरफेस, घरेलू नेटवर्क, कार या ऑटोमोटिव नेटवर्क, प्रकाश व्यवस्था, सेंसर,कारखाना स्वचालन, और लघु दूरी के डेटा संचरण।

सबसे बड़ा अंतर हैमूल सामग्रीमानक पीओएफ प्लास्टिक कोर का उपयोग करता है, जबकि क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर क्वार्ट्ज कोर का उपयोग करता है। व्यापक अनुप्रयोग के संदर्भ में, पीओएफ आमतौर पर कम रेंज, आसान से निपटने वाले लिंक से जुड़ा होता है,जबकि क्वार्ट्ज ऑप्टिकल फाइबर बुनियादी ढांचे और लंबी दूरी के संचार से अधिक निकटता से जुड़ा हुआ है.

यह एक फाइबर संरचना है जिसमें अपवर्तक सूचकांक केवल एक अचानक संक्रमण के बजाय कई अलग-अलग चरणों में बदलता है।यह संरचना अधिक जटिल विकल्पों की तुलना में उत्पादन को अधिक प्रबंधनीय बनाए रखते हुए बैंडविड्थ में सुधार करने के लिए एक व्यावहारिक तरीके के रूप में प्रस्तुत की जाती है.

पोलीमर लेपित फाइबर का उपयोग एकक्वार्ट्ज कोरके साथबहुलक आवरण, तो यह एक संकर सामग्री संरचना है। इसके विपरीत, मानक पीओएफ एकप्लास्टिक का कोरयही अंतर है कि पॉलीमर-क्लेटेड फाइबर को पीएमएमए आधारित पीओएफ के लिए सिर्फ एक और नाम के रूप में क्यों नहीं माना जाना चाहिए।