ఆప్టికల్ ఫైబర్ అనేది ప్లాస్టిక్ లేదా పారదర్శక ఫైబర్, ఇది కాంతిని ప్రచారం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. దీని యొక్క పని సూత్రం పూర్తిగా భిన్నమైన గోడల నుండి మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం. కాబట్టి ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ యొక్క వశ్యత సరిపోతుంది కాబట్టి కాంతిని ఎక్కువ దూరం ప్రసారం చేయవచ్చు. కాబట్టి ఇది మైక్రో సైజు, డేటాలో ఉండే సూక్ష్మదర్శినిలో ఉపయోగించబడుతుంది కమ్యూనికేషన్ , చక్కటి ఎండోస్కోప్‌ల రూపకల్పనలో, మొదలైనవి ఆప్టికల్ ఫైబర్ కేబుల్‌లో కోర్, క్లాడింగ్ మరియు జాకెట్ వంటి మూడు పొరలు ఉన్నాయి. క్లాడింగ్ ద్వారా కోర్ పొర జతచేయబడుతుంది. ఇక్కడ క్లాడింగ్ పొర సాధారణంగా ప్లాస్టిక్ లేదా సిలికాతో రూపొందించబడింది. ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లోని కోర్ యొక్క ప్రధాన విధి ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను ప్రసారం చేయగా, క్లాడింగ్ కోర్‌లోని కాంతిని నిర్దేశిస్తుంది. ఫైబర్ అంతటా ఆప్టికల్ సిగ్నల్ మార్గనిర్దేశం చేయబడినందున, దానిని ఆప్టికల్ వేవ్‌గైడ్ అంటారు. ఈ వ్యాసం ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది.
ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చర్ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: దానిలో సంభవించే కాంతి కిరణాన్ని సేకరించే ఆప్టికల్ ఫైబర్ సామర్థ్యం యొక్క కొలతను సంఖ్యా ఎపర్చరు అంటారు. దీని యొక్క చిన్న రూపం NA తో సామర్థ్యాన్ని వివరిస్తుంది వెలుగు ఇది ప్రచారం చేయడానికి ఫైబర్ లోపల సేకరించబడుతుంది. మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం సమయంలో కాంతి ఆప్టికల్ ఫైబర్ ద్వారా ప్రచారం చేయబడినప్పుడు మనకు తెలుసు. కాబట్టి ఫైబర్ లోపల ఒక చివర నుండి మరొక చివర వరకు ప్రసారం చేయడానికి బహుళ మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబాలు జరుగుతాయి.
అంతర్గత ప్రతిబింబంతో ఆప్టికల్ ఫైబర్ కేబుల్
ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క మూలం నుండి కాంతి కిరణం ఉత్పత్తి అయిన తర్వాత, ఆప్టికల్ ఫైబర్ దానిలో గరిష్టంగా విడుదలయ్యే రేడియేషన్ పొందడానికి చాలా సమర్థవంతంగా ఉండాలి. కాబట్టి ఆప్టికల్ ఫైబర్ నుండి వచ్చే కాంతి యొక్క సామర్థ్యం ఒకసారి ఆప్టికల్ ఫైబర్ అంతటా సిగ్నల్ ప్రసారం చేసే ప్రధాన పాత్ర అని మనం చెప్పగలం.
సంఖ్యా ఎపర్చరు అంగీకార కోణానికి అనుసంధానించబడి ఉంది, ఎందుకంటే ఫైబర్ ద్వారా కాంతి ప్రయాణించేటప్పుడు అంగీకార కోణం గరిష్ట కోణం. అందువల్ల NA & అంగీకార కోణం ఒకదానితో ఒకటి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
ఆప్టికల్ ఫైబర్ ప్రయోగం యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు
ఆప్టికల్ ఫైబర్ ప్రయోగం యొక్క రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. కింది చిత్రంలో, ఫైబర్ ఆప్టిక్‌లోకి ప్రసరించే కాంతి కిరణాన్ని ‘XA’ తో సూచిస్తారు. ఇక్కడ ‘ƞ1’ అనేది కోర్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక మరియు ‘ƞ2’ క్లాడింగ్.
కింది చిత్రం కాంతి కిరణం ఆప్టికల్ ఫైబర్ పై కేంద్రీకృతమైందని వివరిస్తుంది. ఇక్కడ, కాంతి కిరణం దట్టమైన నుండి అరుదైన మాధ్యమానికి ఫైబర్ అక్షం ద్వారా ‘α’ కోణంతో ప్రయాణిస్తుంది. ‘Α’ కోణాన్ని ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్‌లో అంగీకార కోణం అంటారు.
కోర్-క్లాడింగ్ యొక్క ఇంటర్ఫేస్ ద్వారా పూర్తిగా ప్రతిబింబించేలా ఈ సంఘటన కిరణం ఫైబర్ కేబుల్ లోపల ప్రయాణిస్తుంది. ఏది ఏమయినప్పటికీ, క్లిష్టమైన కోణానికి విరుద్ధంగా ఉన్నప్పుడు సంఘటన కోణం ఎక్కువగా ఉండాలి, లేకపోతే, సంఘటన కోణం తక్కువగా ఉంటే క్లిష్టమైన కోణంతో పోల్చండి, అప్పుడు కిరణం ప్రతిబింబించే బదులు వక్రీభవిస్తుంది.
స్నెల్ యొక్క చట్టం ఆధారంగా, వక్రీభవన కిరణం & సంఘటన కోణం ఒకే కోణంలో ప్రసారం అవుతుంది.
ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు
కాబట్టి, మీడియం 1 (ఎయిర్) & కోర్ ఇంటర్ఫేస్ వద్ద ఈ చట్టాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా, అప్పుడు సమీకరణం ఉంటుంది
Ƞ పాపం α = sin1 పాపం
‘Θ’ విలువను పై చిత్రం నుండి ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు.
= Π / 2- .c
పై సమీకరణంలో ‘θ’ విలువను ప్రత్యామ్నాయం చేయడం ద్వారా
Ƞ పాపం α = sin1 పాపం (π / 2-) c)
Ƞ పాపం α = Ƞ1 * పాపం (π / 2) - పాపం () c)
త్రికోణమితి నుండి, పాపం θ = cosθ మరియు పాపం π / 2 = 1 అని మనకు తెలుసు
పాపం α = cos1cos (θc)
sin α = Ƞ1 / Ƞ cos (θc)
మనకు తెలుసు, cos θc = √1-sin2θc
కోర్-క్లాడింగ్ యొక్క ఇంటర్ఫేస్ వద్ద స్నెల్ యొక్క చట్టాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా, అప్పుడు మేము పొందవచ్చు
Ƞ1 పాపం θc = sin2 పాపం π / 2
Ƞ1 పాపం θc = Ƞ2
ఇక్కడ పాపం π / 2 విలువ ప్రామాణిక త్రికోణమితి విలువల ప్రకారం ‘1’
sin θc = Ƞ2 / Ƞ1
పాపం valuec విలువను cos inc సమీకరణంలో ప్రత్యామ్నాయం చేయండి
cos θc = √1- cos θc = √1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
పాపం α సమీకరణంలో cos θc విలువను ప్రత్యామ్నాయం చేయండి
sin α = Ƞ1 / Ƞ√1- (Ƞ2 / Ƞ1) 2
sin α = √ (Ƞ12- Ƞ22) /
మీడియం 1 గాలి తప్ప మరొకటి కాదని మేము ఇప్పటికే చర్చించాము, కాబట్టి వక్రీభవన సూచిక (ƞ) 1 అవుతుంది. కాబట్టి మరింత ముఖ్యంగా మనం చెప్పగలం
sin α = √ (Ƞ12- Ƞ22)
NA = (Ƞ12- Ƞ22)
ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఫార్ములా యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు పైన ఉద్భవించింది. కాబట్టి ఇది NA కోసం సూత్రం, ఇక్కడ ‘ƞ1 కోర్ కోసం వక్రీభవన సూచిక &‘ ƞ2 ’అనేది క్లాడింగ్ కోసం వక్రీభవన సూచిక.
సంఖ్యా ఎపర్చరు యొక్క అనువర్తనాలు
NA యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి
- ఫైబర్ ఆప్టిక్స్
- లెన్స్
- మైక్రోస్కోప్ ఆబ్జెక్టివ్
- ఫోటోగ్రాఫిక్ ఆబ్జెక్టివ్
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). సంఖ్యా ఎపర్చరు (NA) అంటే ఏమిటి?
సంఖ్యా ఎపర్చరు అంటే కాంతిని సేకరించే సామర్థ్యం లేకపోతే ఆప్టికల్ ఫైబర్ సామర్థ్యం.
2). ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు యొక్క అనువర్తనం ఏమిటి?
ఫైబర్ ఆప్టిక్స్లో, ఫైబర్ ఆప్టిక్ పై కాంతి సంభవించే కోణాల పరిధిని దానితో పాటు ప్రసారం చేస్తుంది.
3). సంఖ్యా ఎపర్చరు యొక్క అప్లికేషన్ ఏమిటి?
అంగీకార కోన్ను వివరించడానికి NA సాధారణంగా మైక్రోస్కోపీలో ఉపయోగించబడుతుంది
4). ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్‌లో అంగీకార కోణం ఏమిటి?
మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం తరువాత ఫైబర్ ద్వారా కాంతిని ప్రసారం చేయడానికి ఫైబర్ అక్షం ఉపయోగించి కాంతి కిరణం ద్వారా పూర్తయిన గరిష్ట కోణం అంగీకార కోణం అంటారు.
5). సంఖ్యా ఎపర్చర్‌కు సూత్రం ఏమిటి?
సంఖ్యా ఎపర్చరు (NA) యొక్క ప్రధాన సూత్రం = √ (Ƞ12- Ƞ22)
6). ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఎలా ఎంచుకోవాలి?
లో తగిన ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఎంచుకోవడానికి ప్రతిబింబంలోకి తీసుకోవలసిన వివిధ పారామితులు ఉన్నాయి సిగ్నల్ ప్రచారం .
7). ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్ యొక్క పని సూత్రం ఏమిటి?
ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్ యొక్క పని సూత్రం మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం, ఇక్కడ కాంతి సంకేతాలను ఒక స్థానం నుండి మరొక స్థానానికి చిన్న శక్తిని కోల్పోవడం ద్వారా ప్రసారం చేయవచ్చు.
అందువలన, ఇది ఏమిటో ఆప్టికల్ ఫైబర్లో సంఖ్యా ఎపర్చరు , ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సంఖ్యా ఎపర్చరు యొక్క ఉత్పన్నం మరియు దాని అనువర్తనాలు పై సమాచారం నుండి చివరకు, కాంతిని సేకరించే సామర్థ్యాన్ని NA అని పిలుస్తాము. కాబట్టి రెండు వక్రీభవన సూచికల మధ్య అసమానత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడే NA యొక్క విలువ ఎక్కువగా ఉండాలి. దీని కోసం, ƞ1 ఎక్కువగా ఉండాలి లేకపోతే ƞ2 తప్పక ఉండాలి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, NA యొక్క విలువ ఏమిటి?
