অপটিক্যাল ফাইবার : গঠন, বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহার

অপটিক্যাল ফাইবার কি

অপটিক্যাল ফাইবার হল একধরণের ফাইবার বা তন্তু যা সাধারণত প্লাস্টিক বা কাচ দিয়ে তৈরি, যেটি আলোর পালস ব্যবহার করে ডেটা ট্রান্সমিশন করে। ফাইবার অপটিক্যাল ক্যাবল আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে ডেটা একস্থান থেকে অন্যস্থানে পরিবহন করে। 

অপটিক্যাল ফাইবার (Optical fibre) হলাে ডাই-ইলেকট্রিক পদার্থ দিয়ে তৈরি এক ধরনের আঁশ, যা আলাের গতিতে ডেটা পরিবহনে সক্ষম। 

প্রেরক যন্ত্র, প্রেরণ মাধ্যম এবং গ্রাহক যন্ত্র—এ তিনটি মূল অংশ নিয়ে ফাইবার অপটিক

কমিউনিকেশন ব্যবস্থা সংগঠিত। প্রেরক যন্ত্র উৎস থেকে ডেটা সংগ্রহ করে ফাইবারের মাধ্যমে তা গ্রাহক যন্ত্রে পৌছায়। অপটিক্যাল ফাইবার সরাসরি অ্যানালগ বা ডিজিটাল ডেটা পরিবহনে সক্ষম নয়। একে প্রেরক যন্ত্রের সাহায্যে প্রয়ােজনীয় মডুলেটর ও লাইট ইমিটিং ডায়ােডের মাধ্যমে আলােক তরঙ্গে পরিণত করে ফাইবারের মধ্যে প্রেরণ করা হয়।

অপটিক্যাল ফাইবার আলােক রশ্মির পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে ডেটা পরিবহন করে থাকে। আলােক রশ্মি যখন কোনাে ক্ল্যাডিং বিভেদ তলে আপতিত হয় তখন তা স্নেলের

সূত্রানুসারে প্রতিসৃত হয়। এভাবে বার বার পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে গ্রাহক যন্ত্রে গিয়ে ধরা পড়ে। 

গ্রাহক যন্ত্রে মূলত দুটি অংশ থাকে- ফটো ডিটেকটর এবং প্রসেসিং ইউনিট। ফটো ডিটেকটরের কাজ হলাে ফাইবার থেকে ডেটা উদ্ধার করা (Detection)। প্রসেসিং ইউনিটে থাকে অ্যামপ্লিফায়ার, ফিল্ডার, ডিমডুলেটর ইত্যাদি। এরা ডেটাকে যথার্থভাবে ডিমডুলেশন, অ্যামপ্লিফিকেশন এবং ফিল্টারেশনের মাধ্যমে ব্যবহারকারীর কাছে পৌছায়।

অপটিক্যাল ফাইবারের গঠন

একটি অপটিক্যাল ফাইবারে প্রধানত তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত। যথা:

১. কোর (Core)- ভিতরের চাই-ইলেকট্রিক কোর যার ব্যাস ৮ থেকে ১০০ মাইক্রো মিলিমিটার হয়ে থাকে।

২. ক্ল্যাডিং (Cladding)- কোরকে আবদ্ধ করে থাকা বাইরের ডাই-ইলেকট্রিকটি ক্ল্যাডিং নামে পরিচিত। কোরের প্রতিসরাঙ্ক ক্ল্যাডিং-এর প্রতিসরাঙ্কের চেয়ে বেশি থাকে।

৩. জ্যাকেট (Outer Jacket)- অপটিক্যাল ফাইবারের বহি আবরণ হিসেবে কাজ করে।

অপটিক্যাল ফাইবার এর বৈশিষ্ট্য

বিভিন্ন ধরনের বৈশিষ্ট্যের জন্য অপটিক্যাল ফাইবার ক্রমেই জনপ্রিয় হয়ে ওঠেছে। এর মধ্যে উল্লেখযােগ্য হলাে :

• উচ্চ ব্যান্ডউইথ।
• আকারে ছােট এবং ওজন অত্যন্ত কম।
• শক্তি ক্ষয় করে কম।
• বিদ্যুৎ চৌম্বক প্রভাব হতে মুক্ত।
• ডেটা সংরক্ষণের নিরাপত্তা ও গােপনীয়তা।

উচ্চ ব্যান্ডউডথ: ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমে তথ্য পরিবহনের জন্য ফাইবার অপটিক (বা অপটিক্যাল ফাইবার) ব্যবহৃত হয়। এই অপটিক্যাল ফাইবার-এর মধ্য দিয়ে যে তথ্য পাঠানাে হয় তা আলােক তরঙ্গ হিসেবে সঞ্চালিত হয়। এ পদ্ধতিতে প্রাপ্ত ব্যান্ডউইডথ তথ্য পরিবহনের হার অন্যান্য পদার্থের তুলনায় বেশি হয়ে থাকে। ফলে এ পদ্ধতিতে একই সঙ্গে প্রচুর পরিমাণে তথ্য প্রেরণ করা যায় যা ডেটা বা তথ্য সঞ্চালনের অন্যান্য পদ্ধতির ক্ষেত্রে সম্ভব নয়।

উচ্চ গতিসম্পন্ন: আমরা জানি আলাের গতিবেগ সেকেন্ডে প্রায় ৩ (তিন) লক্ষ কিলােমিটার। ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমে আলাের মাধ্যমে সিগন্যাল ট্রান্সমিট করা হয়ে থাকে। ফলে এ পদ্ধতিতে অতি উচ্চ গতিতে ডেটা বা তথ্য আদান-প্রদান করা যায়।

শক্তিক্ষয় তুলনামূলক কম: ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমে যে অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহৃত হয় তা এক ধরনের কাঁচ বা প্লাস্টিকের তৈরি। এই অপটিক্যাল ফাইবার এর মধ্য দিয়ে আলােক রশ্মির পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে ডাটা বা তথ্য সঞ্চালিত হয়। আবার পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের ক্ষেত্রে আলােক রশ্মির সম্পূর্ণ অংশই প্রতিফলিত হয়, কোনাে অংশই শােষিত বা প্রতিসরিত হয় না। ফলে এ পদ্ধতিতে শক্তির অপচয় কম হয়।

বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব মুক্ত: আলােক রশ্মি বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত হয় না। যেহেতু ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমে আলােক তরঙ্গ হিসেবে তথ্য বা ডেটা আদান-প্রদান করা হয় কাজেই এই পদ্ধতিতে প্রেরিত তথ্য বা ডেটা কোনাে বহিঃস্থ বৈদ্যুতিক বা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রভাবিত বা বিকৃত হয় না। ফলে প্রেরণ পথে কোনাে বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্র থাকলেও সম্পূর্ণ অবিকৃত তথ্য পাওয়া যায়।

ডেটা সংরক্ষণের নিরাপত্তা ও গােপনীয়তা: ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমে অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে একটি সুনির্দিষ্ট পথে ডেটা বা তথ্য পাঠানাে হয়। ফলে এ পদ্ধতিতে তথ্য চুরি বা পাচার হওয়ার সম্ভাবনা প্রায় নেই বললেই চলে। অর্থাৎ এ ধরনের কমিউনিকেশন সিস্টেমে তথ্য আদান-প্রদানের ক্ষেত্রে গােপনীয়তা ও নিরাপত্তা সংরক্ষিত হয়।

অপটিক্যাল ফাইবার কিভাবে কাজ করে?

অপটিক্যাল ফাইবার আলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের নীতিতে কাজ করে। আলোক রশ্মি প্রচুর পরিমাণে ডেটা প্রেরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আলোক রশ্মি সরলরেখায় ভ্রমণ করে। তাই যতক্ষণ না আমাদের কাছে কোনও বাঁক ছাড়াই লম্বা সোজা ক্যাবল না থাকে, এই সুবিধাটি ব্যবহার করা খুব ক্লান্তিকর হবে। 

পরিবর্তে, অপটিক্যাল কেবলগুলো এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যে এটি সমস্ত আলোক রশ্মি ভিতরের দিকে বাঁকিয়ে দেয়। আলোক রশ্মি অবিরাম ভ্রমণ করে, অপটিক্যাল ফাইবার দেয়ালগুলিকে বাউন্স করে এবং প্রান্ত থেকে শেষ ডেটা প্রেরণ করে।