ऑप्टिकल संचार की यात्रा को सूचनाओं को तेजी से और दूर तक प्रसारित करने की मानव जाति की निरंतर खोज द्वारा परिभाषित किया गया है।नेपोलियन युग में प्राचीन बीकन टावरों और ऑप्टिकल सेमाफ़ोर लाइनों से लेकर 19वीं सदी में टेलीग्राफ के आविष्कार तक, प्रत्येक मील का पत्थर लोगों के बीच कथित दूरी को छोटा कर दिया। पहला अटलांटिक केबल 1858 में रखा गया था, जो समुद्र के पार मोर्स कोड भेजने में सक्षम था,वैश्विक परस्पर संबंध की शुरुआत का प्रतीक है।.
इसके बाद के दशकों में रेडियो तरंगों ने संचार को बदल दिया, फिर भी उनके बैंडविड्थ की सीमाओं और हस्तक्षेप के मुद्दों ने बेहतर मीडिया की आवश्यकता को प्रकट किया।परिष्कृत प्रवाहकीय और अछूता सामग्री का उपयोग, 20वीं शताब्दी के अंत तक लंबी दूरी के प्रसारण पर हावी रहा।1960 के दशक में चार्ल्स काओ और जॉर्ज हॉकहम द्वारा की गई यह खोज कि शुद्ध ग्लास किमी पर प्रकाश का मार्गदर्शन कर सकता है ने फाइबर ऑप्टिक युग की शुरुआत की।जब कॉर्निंग ने 1970 के दशक में कम हानि वाले ग्लास फाइबर का परिचय दिया, तो आधुनिक इंटरनेट बुनियादी ढांचे की नींव स्थापित की गई।
पारंपरिक ऑप्टिकल फाइबरों के विपरीत, जो ठोस ग्लास कोर पर निर्भर करते हैं, खोखले-कोर फाइबर (एचसीएफ) संरचित ग्लास परतों से घिरे एक केंद्रीय वायु चैनल के माध्यम से प्रकाश का मार्गदर्शन करते हैं।डबल नेस्टेड एंटी-रिसोनेंट नोडलेस फाइबर (डीएनएएनएफ) एक क्रांतिकारी डिजाइन के रूप में खड़ा है.
यह वास्तुकला प्रतिध्वनित प्रतिबिंब और बाधित युग्मन के माध्यम से काम करती है, यह सुनिश्चित करती है कि प्रकाश कांच के साथ बातचीत करने के बजाय हवा के कोर में सीमित रहे।यह नवाचार प्रमुख हानि तंत्रों को समाप्त करता है, विशेष रूप से रेले फैलाव, जो मौलिक रूप से पारंपरिक सिलिका फाइबर को सीमित करता है।.
डीएनएएनएफ के निर्माण के लिए रिसाव हानि, सतह फैलाव और सूक्ष्म झुकने के प्रभावों पर सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जो सभी फाइबर ज्यामिति और तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करते हैं।इन मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए परिष्कृत मॉडलिंग उपकरणों का उपयोग किया जाता है, व्यापक स्पेक्ट्रल विंडो में स्थिर, कम हानि प्रदर्शन की अनुमति देता है।
हाल के प्रयोगों ने असाधारण परिणाम दिखाए हैं: हाल ही में विकसित HCF2 फाइबर ने 1550 nm पर 0.091 dB/km का रिकॉर्ड क्षीणन हासिल किया, जो अब तक का सबसे कम ऑप्टिकल नुकसान है।यह पारंपरिक सिलिका फाइबर की लंबे समय से चली आ रही प्रदर्शन बाधा को पार करता है.
रिकॉर्ड कम मंदता के अलावा, डीएनएएनएफ में एक असाधारण ट्रांसमिशन विंडो है। यह 144 एनएम (18 THz) पर 0.1 डीबी / किमी से कम और 66 THz पर 0.2 डीबी / किमी से कम नुकसान बनाए रखता है,मानक दूरसंचार फाइबर की तुलना में 260% सुधार.
ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री और दोहराए गए कटबैक माप सहित उन्नत परीक्षणों ने फाइबर की 15 किमी लंबाई में समान हानि की पुष्टि की।फाइबर भी उत्कृष्ट मोड शुद्धता (इंटरमोडल हस्तक्षेप < -70 dB/km) दिखाता हैअल्ट्रा-लॉन्ग-फेस्ट संचार के लिए बेहतर सिग्नल गुणवत्ता सुनिश्चित करना।
रिकार्ड प्रदर्शन के अलावा, खोखले-कोर फाइबर तकनीक अगली पीढ़ी की ऑप्टिकल प्रणालियों के लिए कई लाभ प्रदान करती है। इसका 1550 एनएम पर वर्णक फैलाव केवल 3.2 पीएस/एनएम/किमी है,पारंपरिक फाइबर से लगभग सात गुना कम, जटिल फैलाव मुआवजे की आवश्यकता को कम करता है।
प्रसारण गति एक अन्य हाइलाइट है िक्योंकि प्रकाश मुख्य रूप से हवा के माध्यम से यात्रा करता है, ठोस-कोर फाइबर की तुलना में प्रसार की गति 45% तक बढ़ जाती है।वायु-निर्देशित संरचना गैर-रैखिक ऑप्टिकल प्रभावों को भी दबा देती है, सिग्नल विकृतियों के बिना उच्च शक्ति और उच्च डेटा दर के संचरण की अनुमति देता है।
उत्पादन में पतले कांच के केशिकाओं का उपयोग करके अत्यधिक नियंत्रित स्टैक-एंड-ड्रॉ प्रक्रिया शामिल है।निरंतर प्रतिध्वनित व्यवहार प्राप्त करने के लिए ठीक से बनाए रखा जाना चाहिएउन्नत माइक्रोस्कोपी और बहु तरंग दैर्ध्य परीक्षण ज्यामितीय और ऑप्टिकल गुणवत्ता नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं।
डीएनएएनएफ के प्रभाव पारंपरिक संचार प्रणालियों से परे हैं। सिमुलेशन से पता चलता है कि यह 700 एनएम से 2400 एनएम से अधिक तरंग दैर्ध्य सीमा में प्रभावी ढंग से काम कर सकता है।विभिन्न प्रवर्धन प्रणालियों के साथ संगतता को सक्षम.
उदाहरण के लिए, इटरबियम आधारित एम्पलीफायर (≈1060 एनएम) 13.7 THz बैंडविड्थ प्रदान करते हैं, बिस्मथ-डोप्ड एम्पलीफायर O/E/S बैंड में 21 THz प्रदान करते हैं, और थूलियम/होल्मियम सिस्टम (≈2000 एनएम) 31 THz से अधिक प्रदान करते हैं।इन बैंडों के लिए DNANF को अनुकूलित करने से वर्तमान संचरण बैंडविड्थ पांच से दस गुना हो सकती है.
भविष्य के डिजाइनों में बड़े कोर और बेहतर यांत्रिक सुदृढीकरण के माध्यम से नुकसान को और भी कम करके लगभग 0.01 dB/km तक कम किया जा सकता है। हालांकि ऐसे फाइबर लचीलेपन का त्याग कर सकते हैं,उनके प्रदर्शन फायदे उन्हें उच्च शक्ति वाले लेजर परिवहन और अल्ट्रा लंबी दूरी के संचार के लिए उपयुक्त बनाते हैं.
डीएनएएनएफ ऑप्टिकल वेवगाइड इंजीनियरिंग में एक निर्णायक कदम का प्रतिनिधित्व करता है। अल्ट्रा-कम नुकसान, व्यापक स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ, और बेहतर सिग्नल स्थिरता का संयोजन, यह तेजी से,अधिक ऊर्जा कुशल, और लंबी दूरी के फाइबर नेटवर्क।
अनुप्रयोग दूरसंचार बुनियादी ढांचे, डेटा केंद्रों, औद्योगिक लेजर वितरण, सेंसर सिस्टम और वैज्ञानिक उपकरणों को कवर करेंगे।.जैसे-जैसे विनिर्माण विधियां परिपक्व होती हैं और स्केलेबिलिटी में सुधार होता है, खोखले-कोर फाइबर अगली पीढ़ी की संचार प्रौद्योगिकी का आधारशिला बनने के लिए तैयार है।
इस सफलता से पता चलता है कि अभिनव तरंग मार्ग डिजाइन के साथ,ग्लास फाइबर ट्रांसमिशन की दीर्घकालिक भौतिक बाधाओं को वास्तव में पार किया जा सकता है।.
ऑप्टिकल संचार की यात्रा को सूचनाओं को तेजी से और दूर तक प्रसारित करने की मानव जाति की निरंतर खोज द्वारा परिभाषित किया गया है।नेपोलियन युग में प्राचीन बीकन टावरों और ऑप्टिकल सेमाफ़ोर लाइनों से लेकर 19वीं सदी में टेलीग्राफ के आविष्कार तक, प्रत्येक मील का पत्थर लोगों के बीच कथित दूरी को छोटा कर दिया। पहला अटलांटिक केबल 1858 में रखा गया था, जो समुद्र के पार मोर्स कोड भेजने में सक्षम था,वैश्विक परस्पर संबंध की शुरुआत का प्रतीक है।.
इसके बाद के दशकों में रेडियो तरंगों ने संचार को बदल दिया, फिर भी उनके बैंडविड्थ की सीमाओं और हस्तक्षेप के मुद्दों ने बेहतर मीडिया की आवश्यकता को प्रकट किया।परिष्कृत प्रवाहकीय और अछूता सामग्री का उपयोग, 20वीं शताब्दी के अंत तक लंबी दूरी के प्रसारण पर हावी रहा।1960 के दशक में चार्ल्स काओ और जॉर्ज हॉकहम द्वारा की गई यह खोज कि शुद्ध ग्लास किमी पर प्रकाश का मार्गदर्शन कर सकता है ने फाइबर ऑप्टिक युग की शुरुआत की।जब कॉर्निंग ने 1970 के दशक में कम हानि वाले ग्लास फाइबर का परिचय दिया, तो आधुनिक इंटरनेट बुनियादी ढांचे की नींव स्थापित की गई।
पारंपरिक ऑप्टिकल फाइबरों के विपरीत, जो ठोस ग्लास कोर पर निर्भर करते हैं, खोखले-कोर फाइबर (एचसीएफ) संरचित ग्लास परतों से घिरे एक केंद्रीय वायु चैनल के माध्यम से प्रकाश का मार्गदर्शन करते हैं।डबल नेस्टेड एंटी-रिसोनेंट नोडलेस फाइबर (डीएनएएनएफ) एक क्रांतिकारी डिजाइन के रूप में खड़ा है.
यह वास्तुकला प्रतिध्वनित प्रतिबिंब और बाधित युग्मन के माध्यम से काम करती है, यह सुनिश्चित करती है कि प्रकाश कांच के साथ बातचीत करने के बजाय हवा के कोर में सीमित रहे।यह नवाचार प्रमुख हानि तंत्रों को समाप्त करता है, विशेष रूप से रेले फैलाव, जो मौलिक रूप से पारंपरिक सिलिका फाइबर को सीमित करता है।.
डीएनएएनएफ के निर्माण के लिए रिसाव हानि, सतह फैलाव और सूक्ष्म झुकने के प्रभावों पर सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जो सभी फाइबर ज्यामिति और तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करते हैं।इन मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए परिष्कृत मॉडलिंग उपकरणों का उपयोग किया जाता है, व्यापक स्पेक्ट्रल विंडो में स्थिर, कम हानि प्रदर्शन की अनुमति देता है।
हाल के प्रयोगों ने असाधारण परिणाम दिखाए हैं: हाल ही में विकसित HCF2 फाइबर ने 1550 nm पर 0.091 dB/km का रिकॉर्ड क्षीणन हासिल किया, जो अब तक का सबसे कम ऑप्टिकल नुकसान है।यह पारंपरिक सिलिका फाइबर की लंबे समय से चली आ रही प्रदर्शन बाधा को पार करता है.
रिकॉर्ड कम मंदता के अलावा, डीएनएएनएफ में एक असाधारण ट्रांसमिशन विंडो है। यह 144 एनएम (18 THz) पर 0.1 डीबी / किमी से कम और 66 THz पर 0.2 डीबी / किमी से कम नुकसान बनाए रखता है,मानक दूरसंचार फाइबर की तुलना में 260% सुधार.
ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री और दोहराए गए कटबैक माप सहित उन्नत परीक्षणों ने फाइबर की 15 किमी लंबाई में समान हानि की पुष्टि की।फाइबर भी उत्कृष्ट मोड शुद्धता (इंटरमोडल हस्तक्षेप < -70 dB/km) दिखाता हैअल्ट्रा-लॉन्ग-फेस्ट संचार के लिए बेहतर सिग्नल गुणवत्ता सुनिश्चित करना।
रिकार्ड प्रदर्शन के अलावा, खोखले-कोर फाइबर तकनीक अगली पीढ़ी की ऑप्टिकल प्रणालियों के लिए कई लाभ प्रदान करती है। इसका 1550 एनएम पर वर्णक फैलाव केवल 3.2 पीएस/एनएम/किमी है,पारंपरिक फाइबर से लगभग सात गुना कम, जटिल फैलाव मुआवजे की आवश्यकता को कम करता है।
प्रसारण गति एक अन्य हाइलाइट है िक्योंकि प्रकाश मुख्य रूप से हवा के माध्यम से यात्रा करता है, ठोस-कोर फाइबर की तुलना में प्रसार की गति 45% तक बढ़ जाती है।वायु-निर्देशित संरचना गैर-रैखिक ऑप्टिकल प्रभावों को भी दबा देती है, सिग्नल विकृतियों के बिना उच्च शक्ति और उच्च डेटा दर के संचरण की अनुमति देता है।
उत्पादन में पतले कांच के केशिकाओं का उपयोग करके अत्यधिक नियंत्रित स्टैक-एंड-ड्रॉ प्रक्रिया शामिल है।निरंतर प्रतिध्वनित व्यवहार प्राप्त करने के लिए ठीक से बनाए रखा जाना चाहिएउन्नत माइक्रोस्कोपी और बहु तरंग दैर्ध्य परीक्षण ज्यामितीय और ऑप्टिकल गुणवत्ता नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं।
डीएनएएनएफ के प्रभाव पारंपरिक संचार प्रणालियों से परे हैं। सिमुलेशन से पता चलता है कि यह 700 एनएम से 2400 एनएम से अधिक तरंग दैर्ध्य सीमा में प्रभावी ढंग से काम कर सकता है।विभिन्न प्रवर्धन प्रणालियों के साथ संगतता को सक्षम.
उदाहरण के लिए, इटरबियम आधारित एम्पलीफायर (≈1060 एनएम) 13.7 THz बैंडविड्थ प्रदान करते हैं, बिस्मथ-डोप्ड एम्पलीफायर O/E/S बैंड में 21 THz प्रदान करते हैं, और थूलियम/होल्मियम सिस्टम (≈2000 एनएम) 31 THz से अधिक प्रदान करते हैं।इन बैंडों के लिए DNANF को अनुकूलित करने से वर्तमान संचरण बैंडविड्थ पांच से दस गुना हो सकती है.
भविष्य के डिजाइनों में बड़े कोर और बेहतर यांत्रिक सुदृढीकरण के माध्यम से नुकसान को और भी कम करके लगभग 0.01 dB/km तक कम किया जा सकता है। हालांकि ऐसे फाइबर लचीलेपन का त्याग कर सकते हैं,उनके प्रदर्शन फायदे उन्हें उच्च शक्ति वाले लेजर परिवहन और अल्ट्रा लंबी दूरी के संचार के लिए उपयुक्त बनाते हैं.
डीएनएएनएफ ऑप्टिकल वेवगाइड इंजीनियरिंग में एक निर्णायक कदम का प्रतिनिधित्व करता है। अल्ट्रा-कम नुकसान, व्यापक स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ, और बेहतर सिग्नल स्थिरता का संयोजन, यह तेजी से,अधिक ऊर्जा कुशल, और लंबी दूरी के फाइबर नेटवर्क।
अनुप्रयोग दूरसंचार बुनियादी ढांचे, डेटा केंद्रों, औद्योगिक लेजर वितरण, सेंसर सिस्टम और वैज्ञानिक उपकरणों को कवर करेंगे।.जैसे-जैसे विनिर्माण विधियां परिपक्व होती हैं और स्केलेबिलिटी में सुधार होता है, खोखले-कोर फाइबर अगली पीढ़ी की संचार प्रौद्योगिकी का आधारशिला बनने के लिए तैयार है।
इस सफलता से पता चलता है कि अभिनव तरंग मार्ग डिजाइन के साथ,ग्लास फाइबर ट्रांसमिशन की दीर्घकालिक भौतिक बाधाओं को वास्तव में पार किया जा सकता है।.
