ऑप्टिकल फाइबर

परिचय: ऑप्टिकल फाइबर (Optical Fiber)

ऑप्टिकल फाइबर कांच या प्लास्टिक से बना एक बहुत पतला, लचीला तार होता है, जिसका उपयोग प्रकाश के रूप में सूचना या डेटा को लंबी दूरी तक प्रसारित करने के लिए किया जाता है। यह आधुनिक दूरसंचार प्रणालियों, जैसे इंटरनेट और केबल टीवी, की रीढ़ है।

सिद्धांत (Principle)

ऑप्टिकल फाइबर पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection – TIR) के सिद्धांत पर कार्य करता है।

पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए दो शर्तें आवश्यक हैं:

1. प्रकाश को सघन माध्यम (higher refractive index) से विरल माध्यम (lower refractive index) में जाना चाहिए।
2. आपतन कोण का मान क्रांतिक कोण (critical angle) से अधिक होना चाहिए।

ऑप्टिकल फाइबर में, प्रकाश कोर (सघन माध्यम) के अंदर बार-बार कोर-क्लैडिंग इंटरफेस से पूर्ण आंतरिक रूप से परावर्तित होता है, जिससे यह बिना किसी महत्वपूर्ण हानि के लंबी दूरी तय करता है।

संरचना (Construction)

एक ऑप्टिकल फाइबर के मुख्य तीन भाग होते हैं:

• कोर (Core): यह फाइबर का सबसे भीतरी हिस्सा होता है, जो उच्च गुणवत्ता वाले कांच या प्लास्टिक से बना होता है। प्रकाश इसी के माध्यम से यात्रा करता है। इसका अपवर्तनांक (n₁) अधिक होता है।
• क्लैडिंग (Cladding): यह कोर को घेरने वाली कांच या प्लास्टिक की परत होती है। इसका अपवर्तनांक (n₂) कोर की तुलना में कम होता है (n₁ > n₂), जो पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए आवश्यक है।
• बफर कोटिंग (Buffer Coating): यह सबसे बाहरी प्लास्टिक की परत होती है जो फाइबर को नमी और भौतिक क्षति से बचाती है।

अनुप्रयोग (Applications)

• दूरसंचार (Telecommunications): टेलीफोन कॉल, इंटरनेट डेटा और केबल टेलीविजन सिग्नल को प्रसारित करने के लिए।
• चिकित्सा (Medical): एंडोस्कोपी में शरीर के आंतरिक अंगों को देखने के लिए।
• सेंसर (Sensors): तापमान, दबाव और अन्य मापदंडों को मापने के लिए।
• सजावटी प्रकाश व्यवस्था (Decorative Lighting): सजावटी लैंप और संकेतों में।

संख्यात्मक उदाहरण