پولرائزیشن کا تعارف
جیسے ہی روشنی خلا میں ایک نقطہ سے گزرتی ہے، دوغلی برقی میدان کی سمت اور طول و عرض وقت کے ساتھ ساتھ ایک راستے پر سفر کرتا ہے۔ ایک ٹرانسورس سیکشن میں ایک دوسرے کے دائیں زاویوں پر ایک برقی مقناطیسی فیلڈ ویکٹر (ایک طیارہ پیشگی سمت پر کھڑا ہے) پولرائزڈ لائٹ ویو سگنل کی نمائندگی کرتا ہے۔ پولرائزیشن کو الیکٹرک فیلڈ ویکٹر کا استعمال کرتے ہوئے وقت کے ایک فنکشن کے طور پر، کراس سیکشن میں پائے جانے والے پیٹرن کے مطابق کیا جاتا ہے۔ پولرائزیشن کو لکیری، بیضوی یا سرکلر پولرائزیشن میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، جن میں سے لکیری پولرائزیشن سب سے آسان ہے۔ فائبر آپٹک ٹرانسمیشن میں کسی بھی قسم کی پولرائزیشن ایک مسئلہ ہے۔
کوئی بھی ریڈیو کمیونیکیشن اور فائبر آپٹک پیمائش کا نظام ایک ایسا آلہ ہے جو دو قسم کی روشنی کی لہروں کے درمیان مداخلت کا تجزیہ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ ہم مداخلت کے ذریعے دی گئی معلومات کو استعمال نہیں کر سکتے جب تک کہ امتزاج کے طول و عرض وقت کے ساتھ مستحکم نہ رہیں، یعنی روشنی کی لہریں ایک ہی پولرائزیشن حالت میں ہوں۔ اس صورت میں آپٹیکل ریشوں کا استعمال کرنا ضروری ہے جو مستحکم پولرائزیشن ریاستوں کو منتقل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تو اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے،آپٹیکل فائبرجو پولرائزیشن کو برقرار رکھ سکتے ہیں تیار کیے گئے تھے۔
پی ایم فائبر کیا ہے؟
فائبر میں روشنی کے پولرائزیشن کا پھیلاؤ بے قابو ہو جاتا ہے (طول موج پر منحصر ہے) اور ریشے کے کسی بھی موڑنے کے ساتھ ساتھ درجہ حرارت کی حالت پر منحصر ہوتا ہے۔ مطلوبہ نظری خصوصیات کو حاصل کرنے کے لیے خصوصی آپٹیکل ریشوں کی ضرورت ہوتی ہے، جو فائبر سے گزرتے ہوئے روشنی کے پولرائزیشن سے متاثر ہوتے ہیں۔ بہت سے سسٹمز، جیسے کہ فائبر انٹرفیرو میٹرز اور سینسرز، فائبر لیزرز، اور الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولٹرز میں بھی پولرائزیشن پر منحصر نقصانات ہوتے ہیں جو سسٹم کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ اس مسئلے کو PM فائبرز نامی خصوصی آپٹیکل فائبر استعمال کرکے حل کیا جاسکتا ہے۔
پی ایم فائبر کا اصول
اگر فائبر میں خارج ہونے والی روشنی کا پولرائزیشن ایک بائرفرنجنس محور کے ساتھ سماکشی ہے، تو یہ اسی طرح رہے گا چاہے ریشہ جھکا ہوا ہو۔ یونیفارم موڈ کپلنگ کے اصول کے مطابق، اس رجحان کے پیچھے جسمانی اصول کو سمجھا جا سکتا ہے. مضبوط بائرفرنجنس رجحان کی وجہ سے، دو پولرائزیشن طریقوں کے پروپیگیشن کنسٹینٹس مختلف ہیں، اس لیے اس میں شامل طریقوں کی رشتہ دار میٹنگ تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ لہٰذا، جب تک روشنی کے ساتھ کسی بھی مداخلت میں ایک مؤثر مقامی فوئیر جزو (اور ایک لہر نمبر جو دونوں طریقوں کے پھیلاؤ کے مستقل کے درمیان فرق سے مطابقت رکھتا ہے) ہو، اسے مؤثر طریقے سے دونوں طریقوں سے ملایا جا سکتا ہے۔ اگر فرق کافی بڑا ہے تو، روشنی میں عام خلل بتدریج اور دھیرے دھیرے بدل جائے گا تاکہ موثر موڈ کپلنگ کو حاصل کیا جا سکے۔ لہذا پی ایم فائبر کے اصول میں کافی فرق پڑتا ہے۔
آپٹیکل فائبر لانگ ڈسٹنس کمیونیکیشن کی سب سے عام ایپلی کیشنز میں، PM فائبر کا استعمال روشنی کو ایک جگہ سے دوسری جگہ لکیری پولرائزیشن کی حالت میں متعارف کرانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس نتیجہ کو حاصل کرنے کے لیے کئی شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے۔ سست محور اور تیز محور طریقوں کو منتقل کرنے سے بچنے کے لیے ان پٹ فائبر کو انتہائی پولرائز کیا جانا چاہیے، جس میں آؤٹ پٹ پولرائزیشن کی حالت غیر متوقع ہے۔
اسی وجہ سے، برقی میدان میںآپٹیکل فائبرآپٹیکل فائبر کے مرکزی محور (جو عام طور پر صنعتی مشق میں سست محور ہوتا ہے) کے ساتھ بالکل ٹھیک اور درست طریقے سے منسلک ہونا ضروری ہے۔ اگر پی ایم فائبر پاتھ کیبل سیگمنٹڈ ریشوں پر مشتمل ہے جو فائبر کنیکٹرز یا سپلیسنگ جوائنٹس کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں، تو فائبر کی گردش اور پوزیشننگ کا ملاپ ایک بہت اہم مسئلہ ہے۔ اس کے علاوہ، کنیکٹر کو پی ایم فائبر پر انسٹال کرنا ضروری ہے، اور کنیکٹر کی تنصیب کے دوران، پیدا ہونے والا اندرونی تناؤ برقی فیلڈ کو آپٹیکل ایکسس پر پیش نہیں کرے گا جو فائبر پر استعمال نہیں ہوتا ہے۔
پی ایم فائبر کی ایپلی کیشنز
PM فائبر کا استعمال ان علاقوں میں کیا جاتا ہے جہاں پولرائزیشن بڑھنے کی اجازت نہیں ہے، جیسے درجہ حرارت میں تبدیلی۔ اس کی مثالیں فائبر انٹرفیرو میٹر اور کچھ فائبر لیزر ہیں۔ اس طرح کے ریشوں کو استعمال کرنے کا نقصان یہ ہے کہ انہیں عام طور پر پولرائزیشن کی درست سمت کی ضرورت ہوتی ہے، جو مزید پریشانی کا باعث بن سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، پھیلاؤ کا نقصان معیاری آپٹیکل ریشوں کی نسبت زیادہ ہے، اور ہر قسم کے آپٹیکل فائبر کو پولرائزیشن برقرار رکھنے والی شکل میں رکھنا مشکل ہے۔
PM فائبر مخصوص ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جیسے فائبر سینسنگ ایپلی کیشنز، انٹرفیومیٹری، اور کوانٹم کلید کی تقسیم۔ یہ عام طور پر لیزر جنریٹرز اور ماڈیولٹرز کے درمیان لمبی دوری کے مواصلات میں بھی استعمال ہوتا ہے، جس میں ان پٹ کے طور پر پولرائزڈ روشنی کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ لمبی دوری کی ترسیل کے لیے شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے کیونکہ پی ایم فائبر بہت مہنگا ہوتا ہے اور اس میں سنگل موڈ فائبر سے زیادہ کشینا ہوتا ہے۔
پی ایم فائبر کے استعمال کے لیے تقاضے
ٹرمینل: جب PM فائبر کا ٹرمینل آپٹیکل کنیکٹر ہوتا ہے، تو یہ ضروری ہے کہ سٹریس راڈ کو کنیکٹر سے جوڑ دیا جائے، عام طور پر کلید کے ذریعے۔
سپلائینگ: PM ریشوں کو الگ کرنا بھی بہت احتیاط سے کیا جانا چاہئے۔ جب فائبر کو ملایا جاتا ہے تو، X، Y، اور Z محور اچھی طرح سے پوزیشن میں ہونے چاہئیں اور گردش کی پوزیشننگ کو اچھی طرح سے رکھا جانا چاہیے تاکہ اسٹریس بار کو بالکل ٹھیک پوزیشن میں رکھا جا سکے۔
ایک اور ضرورت یہ ہے کہ فائبر کے آخر میں واقعہ کی حالت کا ٹرانسورس پرنسپل محور کی سمت کے مطابق ہونا چاہیے۔فائبرکراس سیکشن
