অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশন কিভাবে কাজ করে?

 

 

মানুষের চুলের চেয়ে পাতলা কাচের একটি একক স্ট্র্যান্ড 43 টেরাহার্টজ ব্যান্ডউইথ বহন করে। আপনার সমগ্র আশেপাশের ইন্টারনেট ট্রাফিক-প্রতিটি Netflix স্ট্রীম, জুম কল, এবং TikTok আপলোড-এমন কিছুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় যা আপনি ভুলবশত ভ্যাকুয়াম করতে পারেন৷ এটি তাত্ত্বিক ক্ষমতা নয়। 2024 সালে প্রদর্শিত ফাইবার সিস্টেমগুলি একটি তারের মাধ্যমে প্রতি সেকেন্ডে কয়েক ডজন টেরাবিট ঠেলে দেয়, যা অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশনকে আধুনিক নেটওয়ার্কগুলির মেরুদণ্ডে পরিণত করে।

পদার্থবিদ্যা প্রথমে পিছনের দিকে বলে মনে হয়। ডাটার জন্য তামার বিদ্যুৎ সঞ্চালনের চেয়ে কাচ আলোকে ভালোভাবে পরিচালনা করে। উপায় ভাল. এক কিলোমিটার ফাইবার পরে, আপনি একবার আয়না বন্ধ করে আলো বাউন্স করার চেয়ে কম সংকেত হারাবেন।

বেশিরভাগ ব্যাখ্যা "কাঁচের মধ্য দিয়ে আলো ভ্রমণ" দিয়ে শুরু হয়। সত্য, কিন্তু অকেজো। আকর্ষণীয় অংশ হল কাচের সীমানায় যা ঘটে-যেখানে পদার্থবিদ্যা একটি নিখুঁত আয়না তৈরি করে যা শুধুমাত্র আপনার প্রয়োজন হলেই বিদ্যমান থাকে। লেপ নেই। কোন সিলভার ব্যাকিং. মাত্র দুই ধরনের কাচের স্পর্শ, এবং হঠাৎ আলো চাইলেও পালাতে পারে না।

 

 

কিভাবে অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশন মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ব্যবহার করে

 

মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন স্বাভাবিক আয়নার মত আচরণ করে না। যেকোন কোণে নিয়মিত আয়নায় আলো জ্বলুন, আপনি প্রতিফলন পাবেন। ফাইবার অপটিক্সের সাথে, প্রতিফলন তখনই ঘটে যখন আলো 42 ডিগ্রির উপরে সীমারেখায় আঘাত করে (সাধারণ কাচের জন্য-থেকে-বায়ুতে)। যে কোণ নিচে? আলো এমনভাবে চলে যায় যেন সীমানা নেই।

এই নির্বাচনী প্রতিফলন একটি আলোক ফাঁদ তৈরি করে। একবার ফোটনগুলি সঠিক কোণে ফাইবার কোরে প্রবেশ করলে, সেগুলি জ্যামিতিকভাবে লক হয়ে যায়৷ প্রতিটি বাউন্স তাদের গুরুত্বপূর্ণ কোণের উপরে রাখে৷ আলো প্রতি সেকেন্ডে 186,000 মাইল বেগে তারের নিচে জিগজ্যাগ করে (শূন্যতায় তার গতির প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ, প্রায় 1.5 এর কাচের প্রতিসরণ সূচক দ্বারা ধীর হয়ে যায়)।

কোর-ক্ল্যাডিং ইন্টারফেস এই কাজ করে। কোরটির একটি প্রতিসরাঙ্ক সূচক রয়েছে প্রায় 1.48, যখন ক্ল্যাডিং 1.46 এ বসে। এই 0.02 পার্থক্য-একটি মাত্র 1.3% বৈচিত্র-ই যথেষ্ট। আলো ঘন কোর থেকে কম ঘন ক্ল্যাডিংয়ে পালানোর চেষ্টা করে যে সীমানায় আঘাত করে এবং পুরোপুরি প্রতিফলিত হয়, মূলত ক্ল্যাডিংয়ে শূন্য শক্তি হারায়।

একক-মোড ফাইবার এটিকে আরও এগিয়ে নিয়ে যায়। মাত্র 8-10 মাইক্রন (একটি লোহিত রক্তকণিকা প্রায় 7 মাইক্রন) এর মূল ব্যাস সহ, তারা শুধুমাত্র একটি আলোর পথের অনুমতি দেয়। এটি মোডাল বিচ্ছুরণ-সমস্যা দূর করে যেখানে ফাইবারের মধ্য দিয়ে বিভিন্ন আলোর পথ বিভিন্ন সময়ে আসে, আপনার সিগন্যালকে স্মিয়ার করে। একক-মোড ফাইবারগুলি পরিবর্ধন ছাড়াই 40 কিলোমিটারের বেশি ডেটা বহন করতে পারে।

 

ইলেকট্রনকে ফোটনে রূপান্তর করা

 

ট্রান্সমিশন শেষে একটি লেজার ডায়োড বা LED বসে। বৈদ্যুতিক স্পন্দন হিসাবে ডেটা আসে: ভোল্টেজ উচ্চ বাইনারি 1 এর সমান, ভোল্টেজ কম বাইনারি 0 এর সমান। লেজার এগুলিকে 850nm, 1310nm, বা 1550nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোক স্পন্দনে রূপান্তরিত করে-সমস্ত ইনফ্রারেড, মানুষের চোখে অদৃশ্য।

কেন ইনফ্রারেড? দুটি কারণ। প্রথমত, কাচ এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সবচেয়ে স্বচ্ছ, 1550nm এ প্রতি কিলোমিটারে 0.2 dB এর নিচে ক্ষয় সহ। দ্বিতীয়ত, সিলিকন ফটোডিটেক্টর এই পরিসরে সবচেয়ে সংবেদনশীল। 1550nm "উইন্ডো" বিশেষভাবে মূল্যবান কারণ এটি মিষ্টি জায়গায় আঘাত করে যেখানে কাচের শোষণ, বিচ্ছুরণ এবং বিচ্ছুরণ সবই ন্যূনতম হয়।

লেজার ডায়োডগুলি অসাধারণ গতিতে পরিবর্তন করতে পারে। আধুনিক সিস্টেম 25 Gbps পর্যন্ত সরাসরি মড্যুলেশন ব্যবহার করে, যেখানে লেজার নিজেই প্রতি সেকেন্ডে বিলিয়ন বার চালু এবং বন্ধ করে। 25 Gbps এর বাইরে, সিস্টেমগুলি বাহ্যিক মডুলেশনে স্যুইচ করে-একটি পৃথক মডুলেটর থাকাকালীন লেজারটি ক্রমাগত চলে

(সাধারণত ইলেক্ট্রো-অপ্টিক ইফেক্টের উপর ভিত্তি করে) আলোর প্রশস্ততা, পর্যায় বা উভয়ই পরিবর্তিত হয়।

সুসংগত ট্রান্সমিশন সিস্টেম 16-কিউএএম (চতুর্ভুজ প্রশস্ততা মড্যুলেশন) বা 64-কিউএএম-এর মতো কৌশল ব্যবহার করে প্রশস্ততা এবং ফেজ উভয়ই মডিউল করে। এটি তাদের প্রতি প্রতীকে 1 বিটের পরিবর্তে 4 বা 6 বিট এনকোড করতে দেয়। মেরুকরণ যোগ করুন-বিভাজন মাল্টিপ্লেক্সিং-অর্থোগোনাল আলোর মেরুকরণে দুটি স্বাধীন ডেটা স্ট্রিম পাঠানো-এবং আপনি আবার দ্বিগুণ ক্ষমতা। ফলাফল: ব্যান্ডউইথের হার্টজ প্রতি সেকেন্ডে 10 বিটের কাছাকাছি বর্ণালী দক্ষতা।

এনকোডিং ন্যানোসেকেন্ডে ঘটে। 100 Gbps এ একটি ইনকামিং বৈদ্যুতিক সংকেত মানে মডুলেটরকে প্রতি 10 পিকোসেকেন্ডে (10^-11 সেকেন্ড) অবস্থা পরিবর্তন করতে হবে। এই গতিতে, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি তাদের শারীরিক সীমাতে আঘাত করে। এই কারণেই 400G এবং 800G সিস্টেমগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং (DSP) চিপগুলির সাথে সুসংগত সনাক্তকরণ ব্যবহার করে সিগন্যাল ডিকোড করতে রিয়েল-টাইম গণনা করে৷

 

ফাইবারের ভিতরে কি ঘটে

 

আলো ফাইবারের মাধ্যমে সরলরেখায় ভ্রমণ করে না। এটি মাল্টি-মোড ফাইবারে প্রতি মিটারে হাজার বার বাউন্স করে, অথবা একক-মোড ফাইবারে কাছাকাছি-সরল পথ অনুসরণ করে। যেভাবেই হোক, তিনটি ঘটনা আপনার সংকেত নষ্ট করার চেষ্টা করে।

মনোযোগশোষণ এবং বিচ্ছুরণ থেকে ঘটে। বিশুদ্ধ সিলিকা গ্লাস আলো শোষণ করে কারণ কোনো উপাদানই পুরোপুরি স্বচ্ছ নয়। ম্যানুফ্যাকচারিং ট্রেস অমেধ্য প্রবর্তন করে (হাইড্রক্সিল আয়ন বিশেষ করে সমস্যাযুক্ত)। গ্লাস স্ক্যাটার লাইটে মাইক্রোস্কোপিক ঘনত্বের তারতম্য (Rayleigh স্ক্যাটারিং)। আধুনিক ফাইবার 1550nm তে 0.15 dB/km-এর মতো কম অ্যাটেন্যুয়েশন অর্জন করে, যার অর্থ 60 কিলোমিটারের পরে, আপনার কাছে এখনও মূল অপটিক্যাল শক্তির 25% আছে।

বর্ণময় বিচ্ছুরণঘটবে কারণ প্রতিসরণ সূচক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সামান্য পরিবর্তিত হয়। একটি লেজার কখনই পুরোপুরি একরঙা আলো নির্গত করে না-সব সময় কিছু বর্ণালী প্রস্থ থাকে৷ বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপাদান কাচের মধ্য দিয়ে সামান্য ভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে। দীর্ঘ দূরত্বে, এটি প্রতিটি হালকা স্পন্দন ছড়িয়ে দেয়, যার ফলে পার্শ্ববর্তী ডালগুলি ওভারল্যাপ হয়। 1310nm এ, বর্ণময় বিচ্ছুরণ মান ফাইবারের জন্য শূন্যের কাছাকাছি। 1550nm এ, এটি প্রায় 17 ps/(nm·km), কিন্তু বিচ্ছুরণ-ক্ষতিপূরণকারী ফাইবার এটিকে প্রতিহত করতে পারে।

মেরুকরণ মোড বিচ্ছুরণ (PMD)এমনকি একক-মোড ফাইবারকে প্রভাবিত করে। নিখুঁত নলাকার ফাইবার মেরুকরণ বজায় রাখবে, কিন্তু মাইক্রোস্কোপিক অসম্পূর্ণতা এবং স্ট্রেস ফাইবারকে কিছুটা বিয়ারফ্রিঞ্জেন্ট করে তোলে। বিভিন্ন মেরুকরণ অবস্থায় আলো বিভিন্ন গতিতে ভ্রমণ করে, বিভিন্ন সময়ে আসে। PMD এলোমেলো এবং তাপমাত্রা এবং যান্ত্রিক চাপের সাথে পরিবর্তিত হয়, এটি বর্ণময় বিচ্ছুরণের চেয়ে ক্ষতিপূরণ করা কঠিন করে তোলে।

উচ্চ-পাওয়ার সিস্টেমগুলি একটি অতিরিক্ত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়:অরৈখিক প্রভাব. প্রায় 1 মিলিওয়াটের উপরে অপটিক্যাল শক্তিতে, কাচের প্রতিসরণ সূচক তীব্রতার সাথে পরিবর্তিত হতে শুরু করে। এটি চারটি-তরঙ্গ মিশ্রণ, স্ব-ফেজ মড্যুলেশন এবং ক্রস-ফেজ মড্যুলেশন- ঘটনা ঘটায় যেখানে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য চ্যানেল একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করে। প্রকৌশলীরা এটি পরিচালনা করে প্রতি{8}}চ্যানেলের শক্তি কম রেখে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চ্যানেলগুলিকে যথাযথভাবে ফাঁক করে।

 

আলোকে ডেটাতে ফিরিয়ে দেওয়া

 

প্রাপ্তির প্রান্তে থাকা ফটোডিটেক্টর ফোটনকে আবার ইলেকট্রনে রূপান্তরিত করে। বেশিরভাগ সিস্টেম পিন ব্যবহার করে (ধনাত্মক-অভ্যন্তরীণ-নেতিবাচক) ফটোডিওড বা APDs (অ্যাভাল্যাঞ্চ ফটোডিওডস)। যখন একটি ফোটন ফটোডিওডকে আঘাত করে, তখন এটি একটি ইলেকট্রনকে উত্তেজিত করে, অপটিক্যাল শক্তির সমানুপাতিক বর্তমান তৈরি করে।

পিন ফটোডিওডগুলি সহজ এবং আরও রৈখিক কিন্তু শক্তিশালী সংকেত প্রয়োজন। APD গুলি অভ্যন্তরীণ লাভ প্রদান করে (যেমন একটি ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব) তুষারপাতের গুণনের মাধ্যমে{1}}একটি ফোটন ডজন ডজন ইলেকট্রন তৈরি করতে পারে। এটি পিন ফটোডিওডের তুলনায় APD গুলিকে 10-20 গুণ বেশি সংবেদনশীল করে তোলে, যেখানে সিগন্যাল পাওয়ার দুর্বল হয় এমন দীর্ঘ-দূরের সিস্টেমগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ৷

কিন্তু ফটোডিটেকশন শব্দের পরিচয় দেয়। পরিবর্ধক ইলেকট্রনিক্স থেকে তাপীয় শব্দ এলোমেলো বর্তমান ওঠানামা যোগ করে। শট নয়েজ আলোর কোয়ান্টাম প্রকৃতি থেকে উদ্ভূত হয়-ফটোন এলোমেলোভাবে আসে, পুরোপুরি নিয়মিত প্রবাহে নয়, ফটোক্যুরেন্টে পরিসংখ্যানগত তারতম্য ঘটায়। এবং APD-তে, তুষারপাত প্রক্রিয়া অতিরিক্ত শব্দ যোগ করে।

প্রাপককে অবশ্যই সিদ্ধান্ত নিতে হবে যে প্রতিটি চিহ্ন 0 বা 1 (অথবা বহু-স্তরের মডুলেশনের জন্য, একাধিক সম্ভাব্য মানের কোনটি) প্রতিনিধিত্ব করে। এই সিদ্ধান্তের থ্রেশহোল্ড সমালোচনামূলক হয়ে ওঠে যখন গোলমাল এবং সংকেতের অবক্ষয় পার্থক্যটিকে ঝাপসা করে। উন্নত রিসিভার ফরওয়ার্ড এরর কারেকশন (FEC) ব্যবহার করে-প্রেরিত ডেটাতে রিডানডেন্সি যোগ করে যা রিসিভারকে রিট্রান্সমিশন ছাড়াই বিট ত্রুটি সনাক্ত করতে এবং সংশোধন করতে দেয়।

আধুনিক 100G এবং 400G সিস্টেমগুলি স্থানীয় অসিলেটর লেজারের সাথে সুসংগত রিসিভার ব্যবহার করে। এই স্থানীয় অসিলেটরের সাথে ইনকামিং অপটিক্যাল সিগন্যাল মিশ্রিত করে, তারা কেবল তীব্রতা নয়, ফেজ এবং মেরুকরণও সনাক্ত করতে পারে। এটি সুসংগত ট্রান্সমিটার দ্বারা এনকোড করা সমস্ত তথ্য পুনরুদ্ধার করে এবং অত্যাধুনিক DSP কৌশলগুলিকে সক্ষম করে যা বাস্তব-সময়ে ফাইবারের দুর্বলতার জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়৷

সম্পূর্ণ ট্রান্সমিট{0}}রিসিভ সাইকেল লেটেন্সি প্রবর্তন করে। একক-মোড ফাইবারের জন্য, আলো প্রায় 200,000 কিমি/সেকেন্ড গতিতে ভ্রমণ করে (কাচের প্রতিসরণকারী সূচকের জন্য)। ট্রান্সআটলান্টিক তারের মাধ্যমে নিউ ইয়র্ক থেকে লন্ডন (প্রায় 5,500 কিমি) মানে প্রায় 28 মিলিসেকেন্ড প্রচার বিলম্ব। ট্রান্সসিভার প্রসেসিং, সুইচিং এবং প্রোটোকল ওভারহেড যোগ করুন এবং আপনি 60-70 মিলিসেকেন্ড মোট-এখনও চিত্তাকর্ষকভাবে দ্রুত পাবেন।

 

তরঙ্গদৈর্ঘ্য-বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং: স্কেলিং অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশন

 

বর্তমান প্রযুক্তির সাথে একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সিস্টেমগুলি প্রতি ফাইবারে প্রায় 400 Gbps করে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য-ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (WDM) একটি ফাইবারের মাধ্যমে একসাথে একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য পাঠানোর মাধ্যমে এই সীমা ভেঙ্গে যায়। প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি স্বাধীন ডেটা স্ট্রিম বহন করে।

DWDM (ঘন WDM) সিস্টেমগুলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে শক্তভাবে প্যাক করে, সাধারণত C- ব্যান্ডে (1530-1565 nm) ব্যবধান 50 GHz বা 100 GHz আলাদা করে। আধুনিক সিস্টেমগুলি প্রতি সেকেন্ডে 8-38 টেরাবিট মোট ফাইবার ক্ষমতার জন্য 80 থেকে 96টি চ্যানেল স্থাপন করে, প্রতিটি 100-400 Gbps বহন করে। এটি প্রায় 20 সেকেন্ডের মধ্যে সম্পূর্ণ Netflix লাইব্রেরি ডাউনলোড করার জন্য যথেষ্ট।

প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নিজস্ব লেজার প্রয়োজন, সুনির্দিষ্টভাবে সুর করা এবং তাপমাত্রা-স্থির করা। এমনকি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রবাহ চ্যানেলগুলিকে ওভারল্যাপ করে। অপটিক্যাল মাল্টিপ্লেক্সাররা এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলিকে একটি একক ফাইবারে একত্রিত করে এবং ডিমাল্টিপ্লেক্সাররা প্রাপ্তির শেষে তাদের আলাদা করে। এই ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র 0.4 ন্যানোমিটার দ্বারা পৃথক করা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে বৈষম্য করতে হস্তক্ষেপ ফিল্টার, ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিং বা অ্যারেযুক্ত ওয়েভগাইড গ্রেটিং ব্যবহার করে।

এর্বিয়াম-ডপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার (EDFAs) একই সাথে সমস্ত WDM চ্যানেলকে প্রশস্ত করে। যখন একটি 980nm বা 1480nm লেজার দ্বারা পাম্প করা হয়, ফাইবার কোরের এর্বিয়াম আয়নগুলি একটি লাভের মাধ্যম হিসাবে কাজ করে, 1530-1565nm পরিসরে সংকেতগুলিকে বিবর্ধিত করে৷ ইডিএফএগুলি ইলেকট্রনিক্সে রূপান্তর না করেই সর্ব-অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফিকেশন সক্ষম করে, সাবমেরিন কেবলগুলিকে প্রতি 40-80 কিলোমিটারে পরিবর্ধক সহ মহাসাগরগুলিকে বিস্তৃত করার অনুমতি দেয়।

ব্যবহারিক WDM সিস্টেমগুলি ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়। চ্যানেলের সংখ্যা এবং মোট শক্তি সহ অরৈখিক প্রভাব স্কেল। চ্যানেল ক্রসস্টাল দীর্ঘ দূরত্বে জমা হয়। এবং তাপমাত্রার বৈচিত্র্য এবং বার্ধক্য জুড়ে 96টি সুনির্দিষ্টভাবে-টিউনড লেজার পরিচালনা করতে অত্যাধুনিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার প্রয়োজন। কিন্তু ব্যান্ডউইথ লাভ এটিকে সার্থক করে তোলে-2024 সালে স্থাপিত সমুদ্রের নীচের তারগুলি প্রতি ফাইবার জোড়ায় 24 টেরাবিট পুশ করে৷

 

যেখানে অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন ব্যর্থ হয়

 

দূষণ অপটিক্যাল সংকেত মেরে ফেলে।একটি ফাইবার সংযোগকারীতে একটি আঙুলের ছাপ 1550nm-এ 1-2 dB সন্নিবেশ ক্ষতির কারণ হতে পারে, যা ত্বকের তেল থেকে আপনার সংকেতের 20-37% হারাতে পারে৷ ধূলিকণা আলো ছড়ায়। সঠিক পরিষ্কারের জন্য আইসোপ্রোপাইল অ্যালকোহল এবং লিন্ট-ফ্রি ওয়াইপস প্রয়োজন, এছাড়াও একটি মাইক্রোস্কোপ দিয়ে পরিদর্শন (400x ম্যাগনিফিকেশন পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি প্রকাশ করে)। ডেটা সেন্টারগুলি রিপোর্ট করে যে সংযোগের সমস্যাগুলির 80% নোংরা সংযোগকারীগুলির জন্য ট্রেস করে৷

শারীরিক ক্ষতিআপনার প্রত্যাশার চেয়ে আরও সহজে ঘটে। ফাইবারের সমালোচনামূলক বাঁক ব্যাসার্ধ সাধারণত ইনস্টলেশনের জন্য 30 মিমি এবং দীর্ঘ-মেয়াদী অপারেশনের জন্য 15 মিমি। আঁটসাঁট বাঁকের কারণে মাইক্রোবেন্ডিং ক্ষতি হয়-বাঁকে আলো "লিক" হয়ে যায়। ম্যাক্রোবেন্ডিং ঘটে যখন ফাইবার কেবলের স্পুলগুলির চারপাশে খুব শক্তভাবে মোড়ানো হয়। এবং ইঁদুরগুলি ফাইবার তারের মাধ্যমে কুঁচকানো পছন্দ করে (শক্তির সদস্যরা স্পষ্টতই ভাল স্বাদ পায়)। সাঁজোয়া তারের সাহায্য কিন্তু খরচ যোগ করে.

সংযোগকারী ব্যর্থতাশীর্ষ ক্ষেত্রের সমস্যা হিসাবে স্থান. যান্ত্রিক স্প্লিসিং ফাইবার কোরগুলিকে ভুল করে। দুর্বল ফিউশন স্প্লিসিং বাতাসের ফাঁক বা দূষণ ছেড়ে দেয়। এমনকি ভাল সংযোগকারীর প্রতি জোড়ায় 0.2-0.5 dB সন্নিবেশ ক্ষয় হয়। 10টি সংযোগকারীর সাথে একটি লিঙ্কে, ফাইবার ক্ষয় করার জন্য অ্যাকাউন্ট করার আগে আপনি 2-5 ডিবি হারান। প্রাক-সমাপ্ত তারগুলি এটিকে কম করে কিন্তু নমনীয়তা হ্রাস করে।

পরিবেশগত কারণস্ট্রেস অপটিক্যাল সিস্টেম। তাপমাত্রার দোল ফাইবারের দৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে (তাপ সম্প্রসারণ সহগ প্রায় 0.5 পিপিএম/ডিগ্রী), যার ফলে WDM সিস্টেমে তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রবাহিত হয়। আর্দ্রতা সরাসরি কাচকে প্রভাবিত করে না তবে সংযোগকারী এবং জংশন বাক্সগুলিকে ক্ষয় করে। শিল্প সেটিংসে কম্পন সংযোগকারীগুলিকে আলগা কাজ করতে পারে। এবং বজ্রপাত বা বৈদ্যুতিক ত্রুটি থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ডালগুলি সরাসরি ফাইবারের ক্ষতি করে না তবে ট্রান্সসিভারগুলিকে ধ্বংস করতে পারে।

ট্রান্সসিভার সামঞ্জস্যনেটওয়ার্ক ইঞ্জিনিয়ারদের হতাশ করে। বিক্রেতা A থেকে একটি SFP+ মডিউল বিক্রেতা B এর সুইচে কাজ নাও করতে পারে, এমনকি যখন উভয়ই মান সম্মতি দাবি করে। ডিজিটাল অপটিক্যাল মনিটরিং (DOM) ডেটা ফরম্যাট পরিবর্তিত হয়। পাওয়ার বাজেট সবসময় মেলে না। এবং একটি দীর্ঘ-ট্রান্সসিভার ব্যবহার করে (৪০ কিলোমিটারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে) একটি ছোট-অ্যাপ্লিকেশান (৩০০ মি) রিসিভারকে ওভারলোড করতে পারে, যার জন্য অপটিক্যাল অ্যাটেনুয়েটর প্রয়োজন হয়৷

বিট এরর রেট (BER) মেট্রিক এই ব্যর্থতার পরিমাপ করে। একটি "পরিষ্কার" ফাইবার লিঙ্ক 10^-12 এর নিচে BER অর্জন করে (প্রতি ট্রিলিয়ন বিটে একটিরও কম ত্রুটি)। দূষণ বা ক্ষতির সাথে, এটি 10^-6 বা আরও খারাপ হয়ে যায়, যেখানে FEC চলতে পারে না। সেই সময়ে, প্যাকেটের ক্ষতি দৃশ্যমান হয়ে যায়-ভিডিও স্ট্রিমিং স্তব্ধ, ডাউনলোড ব্যর্থ হয়, নেটওয়ার্ক অ্যাপ্লিকেশনের সময়সীমা শেষ হয়।

 

খরচ এবং স্থাপনার বাস্তবতা

 

মাল্টি-মোড ফাইবারের দাম $0.50-2 মিটার প্রতি, একক-মোড প্রায় $0.30-1 প্রতি মিটার৷ ফাইবার নিজেই সস্তা। ইনস্টলেশন খরচ প্রাধান্য পায়: ভূগর্ভস্থ তারের জন্য ট্রেঞ্চিং ভূখণ্ডের উপর নির্ভর করে প্রতি মিটারে $50-200 চালায়। বিদ্যমান খুঁটিতে বায়বীয় স্থাপনা প্রতি মিটারে 10-30 ডলারে নেমে আসে তবে অনুমতিমূলক চ্যালেঞ্জ এবং ঝড়ের দুর্বলতার সম্মুখীন হয়।

ট্রান্সসিভার 1G SFP মডিউলের জন্য $20 থেকে শুরু করে 10G SFP+ এর জন্য $500, 100G QSFP28-এর জন্য $2,000 এবং 400G QSFP-DD-এর জন্য $8,000। 100km+ লিঙ্কগুলির জন্য দীর্ঘ-সঙ্গত ট্রান্সসিভারগুলি $15,000-30,000 চালায়৷ সময়ের সাথে সাথে এই দামগুলি হ্রাস পায় তবে এখনও ডেটা সেন্টার ইন্টারকানেক্ট এবং মেট্রো নেটওয়ার্কগুলির অর্থনীতিতে আধিপত্য বিস্তার করে।

সাবমেরিন তারগুলি অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন বিনিয়োগের চরম প্রান্তের প্রতিনিধিত্ব করে। একটি ট্রান্সঅ্যাটলান্টিক তারের দাম $300-500 মিলিয়ন এবং এটি ইনস্টল করতে দুই বছর সময় লাগে। কিন্তু এটি প্রতি সেকেন্ডে টেরাবিট বহনকারী 10-50 বছরের পরিষেবা প্রদান করে, যা অর্থনীতির প্রধান ইন্টারনেট ব্যাকবোন প্রদানকারীদের জন্য কাজ করে। গ্রেস হপার (2024) এর মতো সাম্প্রতিক তারগুলি 4,100 মাইল বিস্তৃত 17 ফাইবার জোড়া সহ, প্রতিটি সেকেন্ডে 24 টেরাবিট বহন করে।

রক্ষণাবেক্ষণের খরচ ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ সহ ডেটা কেন্দ্রগুলি একবার সঠিকভাবে ইনস্টল করার পরে কয়েকটি সমস্যা দেখতে পায়। আউটডোর প্ল্যান্টের চলমান রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন: স্প্লাইস বন্ধে জল, নির্মাণ থেকে ফাইবার কাটা, সংযোগকারীর ক্ষয়, বরফ লোডিং থেকে তারের ব্যর্থতা। টেলিযোগাযোগ প্রদানকারীরা রক্ষণাবেক্ষণের জন্য বার্ষিক মূলধন ব্যয়ের 2-5% বাজেট করে।

মালিকানার মোট খরচ 100 মিটারের বেশি দূরত্বের জন্য ফাইবারকে সমর্থন করে। এর নীচে, তামা 1-10G গতিতে সূক্ষ্ম কাজ করে। 10G এর উপরে, ছোট রানের জন্যও ফাইবার বাধ্যতামূলক হয়ে যায়। ট্রান্সসিভারের খরচ কমে যাওয়ায় এবং কপার উচ্চ গতির সাথে লড়াই করার কারণে ক্রসওভার পয়েন্ট পরিবর্তন হতে থাকে।

 

 

ফ্রি-স্পেস অপটিক্যাল বনাম ফাইবার

 

সমস্ত অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন ফাইবার ব্যবহার করে না। বিনামূল্যে-স্পেস অপটিক্যাল (FSO) সিস্টেমগুলি বায়ু বা মহাকাশের মাধ্যমে লেজার রশ্মি প্রেরণ করে, শহুরে সেটিংসে 1-2 কিলোমিটারের বেশি বা নিম্ন আর্থ কক্ষপথের উপগ্রহগুলির মধ্যে 40 Gbps পর্যন্ত 10 Gbps অর্জন করে৷

এফএসও ফাইবার ইনস্টলেশন খরচ এড়িয়ে যায়, অস্থায়ী লিঙ্ক বা অবস্থানের জন্য আবেদন করে যেখানে ট্রেঞ্চিং অসম্ভব। বিল্ডিং-থেকে-রাস্তা বা পার্কিং লট জুড়ে লিঙ্ক তৈরি করা ভাল কাজ করে। কিন্তু এফএসও চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয় ফাইবার করে না: কুয়াশা প্রতি কিলোমিটারে 100 dB (ফাইবার: 0.2 dB/কিমি), বৃষ্টি 10 ​​dB/কিমি, এবং সিন্টিলেশন (বায়ুমণ্ডলীয় অশান্তি) এলোমেলো সংকেত ফেইডিং ঘটায়।

পয়েন্টিং এবং ট্র্যাকিং সমালোচনামূলক হয়ে ওঠে। একটি 1-মিলিরাডিয়ান রশ্মি 1 কিলোমিটার জুড়ে বিস্তৃত একটি 1-মিটার স্পট তৈরি করে৷ বায়ু বা তাপীয় সম্প্রসারণ থেকে দোলা দেওয়া লিঙ্কটিকে সম্পূর্ণরূপে ভুল করে দিতে পারে। সক্রিয় ট্র্যাকিং সিস্টেম ক্ষতিপূরণ দেয় কিন্তু জটিলতা যোগ করে। এবং শারীরিক প্রতিবন্ধকতা-পাখি, পোকামাকড়, নির্মাণ-সাময়িকভাবে বিম আটকাতে পারে।

স্যাটেলাইট অপটিক্যাল লিঙ্ক এফএসওকে চরম পর্যায়ে ঠেলে দেয়। স্পেসএক্স স্টারলিংক নক্ষত্রমণ্ডলটি উপগ্রহগুলির মধ্যে লেজার ক্রসলিঙ্ক ব্যবহার করে, ভ্যাকুয়ামের মাধ্যমে 5,000 কিলোমিটার পর্যন্ত দূরত্বের উপর 100 Gbps অর্জন করে। কোনো বায়ুমণ্ডলীয় ক্ষরণ নয়, কিন্তু হাজার হাজার কিলোমিটার জুড়ে সুনির্দিষ্ট নির্দেশের জন্য পরিশীলিত অ্যালগরিদম প্রয়োজন। আপেক্ষিক গতি থেকে ডপলার শিফট অবশ্যই ক্ষতিপূরণ দিতে হবে। এবং মহাকাশ ধ্বংসাবশেষ একটি ধ্রুবক হুমকি সৃষ্টি করে.

FSO ফাইবার প্রতিস্থাপনের পরিবর্তে পরিপূরক। ফাইবার উচ্চ-বিশ্বস্ততার মেরুদণ্ড প্রদান করে, যখন FSO প্রান্তের ক্ষেত্রে পরিচালনা করে যেখানে ফাইবার অব্যবহার্য। হাইব্রিড সিস্টেম প্রাথমিক পথের জন্য ফাইবার- উভয়ই ব্যবহার করে, ফেইলওভার বা ক্ষমতা বৃদ্ধি হিসাবে FSO।

 

উদীয়মান প্রযুক্তি এবং ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা

 

ফাঁপা-কোর ফাইবার শক্ত কাচের পরিবর্তে ফোটোনিক স্ফটিক কাঠামোর ভিতরে বাতাসের মাধ্যমে আলোকে নির্দেশ করে। এটি লেটেন্সি হ্রাস করে (আলো বাতাসে প্রায় 300,000 কিমি/সেকেন্ড গতিতে ভ্রমণ করে বনাম কাঁচে 200,000 কিমি/সেকেন্ড বেগে) এবং অরৈখিক প্রভাব দূর করে। আর্থিক ব্যবসায়িক সংস্থাগুলি সংরক্ষিত প্রতিটি মাইক্রোসেকেন্ডের জন্য প্রিমিয়াম প্রদান করে, যা হোলো-কোর ফাইবারকে নির্দিষ্ট রুটের জন্য অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর করে তোলে। প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জগুলি রয়ে গেছে-উচ্চ উৎপাদন খরচ, বৃহত্তর ভঙ্গুরতা, এবং বাঁকানো সংবেদনশীলতা।

স্পেস-ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (SDM) ক্ষমতাকে গুণ করার জন্য মাল্টি-কোর বা কয়েকটি-মোড ফাইবার ব্যবহার করে। একটি সাত-কোর ফাইবার কার্যকরভাবে আপনাকে একটি কেবলে সাতটি স্বাধীন ফাইবার দেয়৷ ডেমোনস্ট্রেশন সিস্টেমগুলি WDM-এর সাথে মিলিত SDM ব্যবহার করে 100 Tbps-এর বেশি অর্জন করেছে। কিন্তু কোরগুলির মধ্যে মোড কাপলিং ক্রসস্ট্যাকের কারণ হয় এবং স্প্লিসিং দ্রুতগতিতে আরও কঠিন হয়ে পড়ে। বাণিজ্যিক স্থাপনা 5-10 বছর দূরে থাকে।

অরবিটাল কৌণিক ভরবেগ (OAM) মাল্টিপ্লেক্সিং আলোকে হেলিকাল ওয়েভফ্রন্টে মোচড় দেয়, আরেকটি মাল্টিপ্লেক্সিং মাত্রা তৈরি করে। ল্যাব প্রদর্শনী ক্ষমতা বৃদ্ধি দেখায়, কিন্তু বাস্তব বাস্তবায়ন গুরুতর চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়। ওএএম মোডগুলির জন্য খালি-স্পেস বা বিশেষ ফাইবার প্রয়োজন, উচ্চ ক্ষয়ক্ষতি রয়েছে এবং বিভ্রান্তির প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। বেশিরভাগ গবেষক এখন ওএএমকে বৈপ্লবিকের পরিবর্তে বিদ্যমান কৌশলগুলির পরিপূরক হিসাবে দেখেন।

ফাইবারের উপর কোয়ান্টাম যোগাযোগ কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশন (QKD) এর মাধ্যমে তাত্ত্বিকভাবে অবিচ্ছেদ্য এনক্রিপশন সক্ষম করে। ফোটনগুলি কোয়ান্টাম স্টেটগুলিকে এনকোড করে যেগুলিকে বিরক্ত না করে পরিমাপ করা যায় না, যা গোপন করার প্রচেষ্টা প্রকাশ করে। চীন 2017 সালে একটি 2,000-কিলোমিটার QKD নেটওয়ার্ক স্থাপন করেছে৷ কিন্তু QKD সিস্টেমগুলি ব্যয়বহুল, জটিল, এবং সরাসরি ডেটা ক্ষমতা বাড়ায় না-তারা চ্যানেলটিকে সুরক্ষিত করে, এটি প্রসারিত করে না৷ ব্যবহারিক QKD উচ্চ-নিরাপত্তা অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে।

সিলিকন ফোটোনিক্স সিএমওএস ফ্যাব্রিকেশন ব্যবহার করে সিলিকন চিপগুলিতে অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে একীভূত করে। এটি ট্রান্সসিভার, সুইচ এবং মাল্টিপ্লেক্সারদের জন্য ব্যাপক খরচ কমানোর প্রতিশ্রুতি দেয়। Intel, Cisco, এবং অন্যান্যরা 2024 সালে সিলিকন ফোটোনিক পণ্য পাঠিয়েছিল। কিন্তু সিলিকন সাধারণ টেলিকম তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো শোষণ করে, লেজারের জন্য III{{3}V উপকরণগুলির সাথে হাইব্রিড ইন্টিগ্রেশন প্রয়োজন। প্রযুক্তিটি ক্রমাগত উন্নতি করছে কিন্তু প্রতিশ্রুত ক্রম-এর-মাত্রার খরচ কমানোর প্রতিশ্রুতি অর্জন করতে পারেনি৷

 

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

 

অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে ডেটা ট্রান্সমিশনের প্রকৃত গতি কত?

গ্লাস ফাইবারের মাধ্যমে আলোর ভৌত প্রচারের গতি প্রায় 200,000 কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ড-শূন্যে আলোর গতির প্রায় 67%, কাচের প্রতিসরণ সূচক 1.5 দ্বারা ধীর। ডেটা ট্রান্সমিশন ক্ষমতার জন্য, আধুনিক একক-তরঙ্গদৈর্ঘ্য সিস্টেমগুলি 100-400 Gbps অর্জন করে, যখন একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য বহন করে এমন WDM সিস্টেমগুলি প্রতি সেকেন্ডে প্রতি ফাইবারে 8-38 টেরাবিটে পৌঁছায়। সাধারণ দূরত্ব জুড়ে বিলম্ব প্রতি কিলোমিটারে প্রায় 5 মাইক্রোসেকেন্ড।

অপটিক্যাল ফাইবার কি ডেটা সহ শক্তি বহন করতে পারে?

স্ট্যান্ডার্ড অপটিক্যাল ফাইবার শুধুমাত্র হালকা সংকেত বহন করে এবং বৈদ্যুতিক শক্তি প্রেরণ করতে পারে না। যাইহোক, হাইব্রিড তারগুলি তামার কন্ডাক্টরের সাথে অপটিক্যাল ফাইবারগুলিকে বান্ডেল করে যাতে ডেটা এবং পাওয়ার-উভয় শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং টেলিকম সরঞ্জামগুলিতে পাওয়া যায়। কিছু গবেষণা অপটিক্যাল সিগন্যালে এনকোডিং পাওয়ার ট্রান্সমিশন অন্বেষণ করে, কিন্তু ব্যবহারিক শক্তির মাত্রা বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপর্যাপ্ত থাকে, ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর দক্ষতা এবং ফাইবার ক্ষতির থ্রেশহোল্ড দ্বারা সীমিত।

ফাইবারের ক্ষতি এত কম হলে কেন ফাইবার সিস্টেমের এখনও পরিবর্ধক প্রয়োজন?

এমনকি প্রতি কিলোমিটারে 0.2 dB-এর মতো কম টেনে নিয়েও, দীর্ঘ দূরত্বে সংকেত উল্লেখযোগ্যভাবে দুর্বল হয়ে যায়। 100 কিলোমিটার পরে, সংকেত শক্তি মূল শক্তির 1/100,000 এ নেমে যায়। গ্রহণযোগ্য বিট ত্রুটির হার বজায় রাখার জন্য ফটোডিটেক্টরদের ন্যূনতম পাওয়ার লেভেল প্রয়োজন। অ্যামপ্লিফায়ারগুলি (সাধারণত প্রতি 40-80 কিলোমিটারে EDFA) ইলেকট্রনিক্সে রূপান্তর না করেই সিগন্যাল শক্তি পুনরুদ্ধার করে, হাজার হাজার কিলোমিটার বিস্তৃত ট্রান্সওসেনিক তারগুলিকে সক্ষম করে৷

একক-মোড নাকি মাল্টি-মোড ফাইবার ব্যবহার করতে হবে তা কী নির্ধারণ করে?

দূরত্ব এবং ব্যান্ডউইথ প্রয়োজনীয়তা পছন্দ ড্রাইভ. মাল্টি-মোড ফাইবার (50-62.5 মাইক্রন কোর) 10 Gbps এ 550 মিটারের নিচে দূরত্বের জন্য ভাল কাজ করে, সস্তা LED ট্রান্সসিভার ব্যবহার করে, এবং বিভক্ত করা এবং সংযোগ করা সহজ। একক-মোড ফাইবার (8-10 মাইক্রন কোর) 550 মিটারের বেশি দূরত্বের জন্য এবং 10 Gbps-এর উপরে ডেটা হারের জন্য প্রয়োজন, আরও ব্যয়বহুল লেজার ট্রান্সসিভারের প্রয়োজন, এবং সুনির্দিষ্ট প্রান্তিককরণের প্রয়োজন, কিন্তু পরিবর্ধনের সাথে কার্যত সীমাহীন দূরত্ব সমর্থন করে।

আবহাওয়া কীভাবে সমাহিত বা এরিয়াল ফাইবার অপটিক তারগুলিকে প্রভাবিত করে?

গ্লাস ফাইবার নিজেই আবহাওয়ার দ্বারা প্রভাবিত হয় না-এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ, তাপমাত্রার তারতম্য এবং আর্দ্রতা থেকে প্রতিরোধী। যাইহোক, বরফ লোডিং, তাপ সম্প্রসারণ/সংকোচন চক্র এবং বন্যা থেকে যান্ত্রিক চাপ তারের ক্ষতি করতে পারে। বায়বীয় তারগুলি ঝড় এবং পতনশীল শাখা থেকে উচ্চ ব্যর্থতার হারের সম্মুখীন হয়। ভূগর্ভস্থ তারগুলি আরও সুরক্ষিত তবে স্প্লাইস ক্লোজারে স্থল চলাচল এবং আর্দ্রতা প্রবেশের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ। সঠিক তারের নকশা এবং ইনস্টলেশন এই ঝুঁকিগুলি প্রশমিত করে।

ফাইবার অপটিক তারগুলি কি তামার তারের মতো ট্যাপ করা বা আটকানো যায়?

ফাইবারকে আটকানোর জন্য শারীরিক অ্যাক্সেস এবং বিশেষ সরঞ্জাম প্রয়োজন। তামার তারের বিপরীতে যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংকেত বিকিরণ করে যা দূর থেকে ক্যাপচার করা যায়, ফাইবার সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে আলোকে কেন্দ্রের মধ্যে সীমাবদ্ধ করে। ট্যাপ করার জন্য হয় ফাইবার ভাঙ্গতে হয় (সুস্পষ্ট সংকেত ক্ষতির কারণ হয়) অথবা এটিকে তীব্রভাবে বাঁকিয়ে আলো ফুটতে হয় (পাওয়ার মনিটরিংয়ের মাধ্যমে সনাক্ত করা যায়)। কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমগুলি এমনকি অ-আক্রমনাত্মক ট্যাপিং প্রচেষ্টাও সনাক্ত করতে পারে, যা বৈদ্যুতিক সংক্রমণের চেয়ে ফাইবারকে সহজাতভাবে আরও নিরাপদ করে তোলে।

বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য (850nm, 1310nm, 1550nm) ব্যবহার করার কারণ কী?

বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভিন্ন কারণের ভারসাম্য রাখে. 850nm সস্তা মাল্টি-মোড ফাইবার এবং স্বল্প দূরত্বের জন্য VCSEL লেজারের সাথে ভাল কাজ করে, কিন্তু কাচের শোষণ বেশি. 1310nm স্ট্যান্ডার্ড একক-মোড ফাইবারে একটি "শূন্য বিচ্ছুরণ" পয়েন্টে আঘাত করে যেখানে ক্রোম্যাটিক বিচ্ছুরণ নেটওয়ার্কের জন্য উপযুক্ত{4}} সর্বনিম্ন ক্ষরণ (0.15-0.2 dB/কিমি) এবং এর্বিয়াম-ডোপড অ্যামপ্লিফায়ারের সাথে কাজ করে, এটি দীর্ঘ দূরত্বের সংক্রমণের জন্য সর্বোত্তম করে তোলে। পছন্দ দূরত্বের প্রয়োজনীয়তা, ফাইবারের ধরন এবং পরিবর্ধনের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে।

সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়া সত্ত্বেও ফাইবার সংযোগকারীরা কীভাবে কম ক্ষতি অর্জন করে?

নির্ভুল ফেরুল (সিরামিক বা ধাতু) ফাইবারের প্রান্ত ধরে রাখে, সাব-মাইক্রোন সমতলতায় পালিশ করা হয় এবং 1-2 মাইক্রনের মধ্যে সারিবদ্ধ হয়। সঙ্গম করার সময় ফেরুলগুলি শারীরিকভাবে যোগাযোগ করে, বসন্ত চাপের সাথে সারিবদ্ধতা বজায় রাখে। তা সত্ত্বেও, সাধারণত সংযোগকারীর ক্ষতি হয় 0.2-0.5 dB প্রতি সঙ্গম (প্রায় 5-11% পাওয়ার লস)। নিম্ন ক্ষতির জন্য ফিউশন স্প্লিসিং প্রয়োজন, যা স্থায়ীভাবে ফাইবারগুলিকে একসাথে গলিয়ে 0.01-0.1 dB ক্ষতি অর্জন করে কিন্তু সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার ক্ষমতাকে বাদ দেয়।

 

নীচের লাইন

 

অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশন কাজ করে কারণ মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন একটি চুলের চেয়ে পাতলা কাঁচের ভিতরে আলো আটকে রাখে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক্স প্রতি সেকেন্ডে কোটি কোটি বার আলোকে পরিবর্তন করতে পারে। পদার্থবিদ্যা সহজবোধ্য-কাঁচের মধ্য দিয়ে আলো বাউন্সিং-কিন্তু এটিকে টেরাবিট-প্রতি-সমুদ্র জুড়ে সেকেন্ড গতিতে-বিস্তৃত দূরত্বে প্রয়োগ করতে অসাধারণ প্রকৌশলের প্রয়োজন৷

প্রযুক্তি নিখুঁত নয়। দূষণ, শারীরিক ক্ষতি, এবং উপাদানের সামঞ্জস্য বাস্তব-বিশ্ব ব্যর্থতার কারণ। কিন্তু সঠিকভাবে ইনস্টল ও রক্ষণাবেক্ষণ করলে, অপটিক্যাল ফাইবার অতুলনীয় ব্যান্ডউইথ, দূরত্বের ক্ষমতা এবং হস্তক্ষেপের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। এই কারণেই কার্যত আপনার বাড়ির বাইরে প্রতিটি ইন্টারনেট সংযোগ, প্রতিটি ডেটা সেন্টার আন্তঃসংযোগ এবং প্রতিটি ট্রান্সওসেনিক লিঙ্ক ফাইবারে চলে।

পরবর্তী দশক বৈপ্লবিক পরিবর্তনের পরিবর্তে ক্রমবর্ধমান উন্নতি নিয়ে আসে। ধারণক্ষমতা ঘনীভূত ডব্লিউডিএম এবং সম্ভাব্য এসডিএম-এর মাধ্যমে বৃদ্ধি পাবে। সিলিকন ফোটোনিক্স ট্রান্সসিভার খরচ কমাতে পারে। কিন্তু অপটিক্যাল ডেটা ট্রান্সমিশন-মোড্যুলেটেড আলো গ্লাসের মাধ্যমে সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে প্রচার করা-বিশ্ব যোগাযোগের মেরুদণ্ড হয়ে থাকবে। পদার্থবিদ্যা প্রতিস্থাপনের জন্য খুব ভাল কাজ করে।