অপটিক্যাল ফাইবার কীভাবে তৈরি হয়: প্রিফর্ম, ফাইবার টানা, কোটিং, প্রুফ টেস্ট

টেলিকম ফাইবার হলো 125 µm চওড়া একটি কাচের সুতো। বেসবল ব্যাটের সমান আকারের একটি প্রিফর্ম থেকে প্রতি সেকেন্ডে দশ-বিশ মিটারের বেশি গতিতে সুতোটি টেনে বের করা হয়, সেকেন্ডের ভগ্নাংশের মধ্যে তাতে কোটিং লাগানো হয়, আর বিক্রির আগে পুরো দৈর্ঘ্যজুড়ে 1 % স্ট্রেইনে টান দিয়ে পরীক্ষা করা হয়। উৎপাদনের এই ধাপগুলো থেকেই ইঞ্জিনিয়ারের পরে মুখোমুখি হওয়া বেশির ভাগ সংখ্যার ব্যাখ্যা মেলে: কেন মোড ফিল্ড ব্যাস ±0.4 µm সহনসীমায় নির্ধারিত হয়, কেন ভিন্ন ভেন্ডরের ফাইবারের মধ্যে স্প্লাইসে একটু বেশি লস হয়, কেন ইনস্টলেশনের স্ট্রেইন প্রুফ টেস্টের একটি ভগ্নাংশের মধ্যে সীমিত রাখা হয়, কেন আধুনিক ফাইবার হাইড্রোজেনে নিরাপদ, আর কেন 200 µm ফাইবারের জন্য স্প্লাইসারের সেটিং আলাদা লাগে। এই পেজ কাঁচামাল থেকে স্পুল পর্যন্ত পুরো প্রক্রিয়া অনুসরণ করে এবং শেষে মাঠপর্যায়ে এর অর্থ কী দাঁড়ায়, তা দেখায়।

উপকরণ

উপকরণ	ভূমিকা
SiCl₄ (সিলিকন টেট্রাক্লোরাইড)	অতি-বিশুদ্ধ সিলিকার উৎস; শিখা বা ফার্নেসে জারিত বা হাইড্রোলাইসিস হয়ে SiO₂ সুট তৈরি করে
GeCl₄ → GeO₂	প্রতিসরাঙ্ক বাড়ায়; প্রায় সব টেলিকম ফাইবারের কোর ডোপ্যান্ট; রেলি বিক্ষেপণ সামান্য বাড়ায়
ফ্লুরিন (SiF₄, C₂F₆, SF₆)	প্রতিসরাঙ্ক কমায়; ডিপ্রেসড ক্ল্যাডিং, বাঁক-অসংবেদনশীল G.657 ফাইবারের ট্রেঞ্চ, বিশুদ্ধ-সিলিকা-কোর ফাইবারের ক্ল্যাডিং
POCl₃ → P₂O₅	সান্দ্রতা কমায়, MCVD-এর ক্ল্যাডিংয়ে ব্যবহৃত হয়; কাচকে হাইড্রোজেন-সংবেদনশীল করে, যা পুরোনো ফাইবারের দ্রুত অবনতির একটি কারণ
Al₂O₃, Er, Yb, Tm	অ্যাম্প্লিফায়ার ও লেজারের অ্যাকটিভ ফাইবার; ছিদ্রযুক্ত সুটে সলিউশন ডোপিংয়ের মাধ্যমে মেশানো হয়
Cl₂ ও He	শুকানো ও কনসলিডেশন: ক্লোরিন OH-কে 1 ppb-এর নিচে নামিয়ে আনে (লো ওয়াটার পিক), হিলিয়াম ছিদ্রযুক্ত বডি থেকে গ্যাস সরিয়ে দেয়
UV-কিউরযোগ্য অ্যাক্রিলেট	দ্বৈত কোটিং: নরম প্রাইমারি কোটিং (মডুলাস ~1 MPa) কাচকে কুশন জোগায়, শক্ত সেকেন্ডারি কোটিং (~1 GPa) তাকে রক্ষা করে
রঙিন কালি, রিবন ম্যাট্রিক্স	শনাক্তকরণ (12টি রং) ও রিবন সংযোজন

প্রিফর্ম তৈরির প্রক্রিয়া

প্রক্রিয়া	কীভাবে কাজ করে	কারা ব্যবহার করে	সুবিধা
MCVD (মডিফায়েড কেমিক্যাল ভেপার ডিপোজিশন, Bell Labs 1974)	ঘূর্ণায়মান সিলিকা টিউবের ভেতরে বাষ্প প্রবাহিত হয়, বাইরের একটি টর্চ টিউবকে গরম করে; সুট স্তরে স্তরে জমে (আগে ক্ল্যাডিং, তারপর কোর); শেষে টিউবটিকে কোল্যাপস করে নিরেট রড বানানো হয়	বেশির ভাগ নির্মাতা, বিশেষ ধরনের ফাইবারের সব নির্মাতা	নমনীয়: এর্বিয়াম-ডোপড, পোলারাইজেশন-মেইনটেইনিং ও ডিসপারশন-কম্পেনসেটিং ফাইবার বানানো যায়; প্রিফর্মের আকার মাঝারি
PCVD (প্লাজমা-অ্যাক্টিভেটেড CVD)	MCVD-এর মতোই, তবে টর্চের জায়গায় মাইক্রোওয়েভ প্লাজমা; হাজার হাজার অতি পাতলা স্তর	গ্রেডেড-ইনডেক্স মাল্টিমোড ফাইবারের নির্মাতা	নিখুঁত প্রতিসরাঙ্ক প্রোফাইল (OM3/OM4/OM5)
OVD (আউটসাইড ভেপার ডিপোজিশন)	শিখা থেকে আসা সুট একটি ঘূর্ণায়মান টার্গেট রডে জমে, প্রথমে কোরের স্তরগুলো; তারপর রডটি সরিয়ে ফেলা হয়, ছিদ্রযুক্ত বডি Cl₂-এ শুকানো হয় এবং সিন্টার করে স্বচ্ছ কাচ বানানো হয়	বড় পরিসরে সিঙ্গেল-মোড ও মাল্টিমোড উৎপাদন	অত্যন্ত কম OH, বড় প্রিফর্ম, একটি প্রক্রিয়াতেই কোর ও ক্ল্যাডিং
VAD (ভেপার-ফেজ অ্যাক্সিয়াল ডিপোজিশন)	ঘূর্ণায়মান একটি রডের প্রান্তে সুট জমে, আর রডটি ওপরের দিকে টেনে তোলা হয়; প্রক্রিয়াটি নিরবচ্ছিন্ন	বড় পরিসরে সিঙ্গেল-মোড উৎপাদন	অত্যন্ত লম্বা প্রিফর্ম, কম OH, উচ্চ থ্রুপুট
ওভারক্ল্যাডিং (RIC — রড ইন সিলিন্ডার; সুট ওভারক্ল্যাড; স্লিভিং)	পুরো প্রতিসরাঙ্ক প্রোফাইল বহনকারী কোর রডকে সস্তা সিনথেটিক সিলিকা দিয়ে ঘিরে দেওয়া হয়: ড্র চলাকালে গলিয়ে জুড়ে দেওয়া একটি সিলিন্ডার, অথবা বাড়তি সুট	সবাই	দামি ডোপড কাচ মোট আয়তনের মাত্র কয়েক শতাংশ

একটি সম্পূর্ণ প্রিফর্মের ব্যাস 100–200 mm এবং দৈর্ঘ্য 1–3 m। 150 mm × 2 m প্রিফর্ম থেকে প্রায় 2 500–3 000 km 125 µm ফাইবার টানা যায়; আধুনিক সবচেয়ে বড় প্রিফর্ম থেকে 5 000 km-এর বেশি পাওয়া যায়।

ড্রয়িং

ধাপ	কী ঘটে	মান
ফার্নেস	গ্রাফাইট বা জিরকোনিয়া ইনডাকশন ফার্নেসে প্রিফর্মের ডগা নরম হয়	1 900–2 100 °C
নেক-ডাউন ও ড্র	গলিত ডগা থেকে সুতো টেনে বের করা হয়; গতিই ব্যাস নির্ধারণ করে	20–40 m/s (1 200–2 500 m/min), আধুনিক টাওয়ারে আরও বেশি
ব্যাস নিয়ন্ত্রণ	লেজার গেজ খালি ফাইবার মাপে এবং ক্যাপস্ট্যানের গতিতে ফিডব্যাক পাঠায়	নির্ধারিত মান 125 ± 0.7 µm, অর্জিত মান ±0.1 µm
শীতলকরণ	হিলিয়ামে ভরা টিউব কাচকে কোটিং করার উপযোগী তাপমাত্রায় ঠান্ডা করে	এক মিটারেরও কম দূরত্বে কয়েকশ °C
প্রাইমারি কোটিং	নরম অ্যাক্রিলেট চাপযুক্ত ডাইয়ের মধ্য দিয়ে লাগানো হয়, UV ল্যাম্পে কিউর করা হয়	~190 µm পর্যন্ত
সেকেন্ডারি কোটিং	শক্ত অ্যাক্রিলেট, কিউর করা হয়	স্ট্যান্ডার্ড 245 ± 10 µm; উচ্চ-ঘনত্বের ক্যাবলে 200 ± 10 µm
স্পিনিং	ড্র চলাকালে ফাইবারকে পর্যায়ক্রমে ঘড়ির কাঁটার দিকে ও উল্টো দিকে পাকানো হয়, এতে বাইরিফ্রিনজেন্স অক্ষগুলো মিশে যায়	PMD সহগ < 0.1 ps/√km, যেখানে 1980-এর দশকের ফাইবারে ছিল 0.5–2 ps/√km
ক্যাপস্ট্যান ও ওয়াইন্ডিং	টান নিয়ন্ত্রণ করে স্পুলে পেঁচানো	প্রতি স্পুলে 25–50 km; টাওয়ার 20–40 m উঁচু

রং করার জন্য কালির একটি স্তর যোগ হয় (অথবা সেকেন্ডারি কোটিংই রঙিন হয়); রিবনে 4–12টি রঙিন ফাইবার একটি ম্যাট্রিক্সে জোড়া লাগানো থাকে, আর রোলযোগ্য রিবনে ফাইবারগুলো বিরতি দিয়ে জোড়া থাকে, যাতে রিবনটি পাকিয়ে টিউবে ঢোকানো যায়।

প্রুফ টেস্ট ও গুণমান নিশ্চিতকরণ

পরীক্ষা	পদ্ধতি (IEC 60793-1-xx)	G.652.D-এর স্পেসিফিকেশন
প্রুফ টেস্ট	প্রতিটি মিটার ≥ 1 s ধরে 0.69 GPa (100 kpsi, ≈ 1 % স্ট্রেইন) টানের মধ্য দিয়ে যায় (অংশ 1-30); সাবমেরিন ও বিশেষ ফাইবারে 1.38 GPa	ওই স্ট্রেসের নিচে ভেঙে যেত এমন যেকোনো খুঁত এখানেই ভেঙে যায়, মাটির নিচে বসানোর পর নয়
জ্যামিতি	ক্ল্যাডিং ব্যাস, নন-সার্কুলারিটি, কোর–ক্ল্যাডিং কনসেন্ট্রিসিটি (অংশ 1-20)	125 ± 0.7 µm; ≤ 1 %; ≤ 0.6 µm; কানেক্টর ও স্প্লাইসের অ্যালাইনমেন্ট এর ওপর নির্ভর করে
অ্যাটেনুয়েশন	1310/1550/1625 nm-এ কাটব্যাক (অংশ 1-40) ও স্পেকট্রাল স্ক্যান; সমরূপতা ও পয়েন্ট ডিফেক্ট দেখতে প্রতিটি স্পুলে OTDR	সাধারণ মান ≤ 0.35 / 0.21 / 0.23 dB/km; পয়েন্ট ডিফেক্ট ≤ 0.05 dB
মোড ফিল্ড ব্যাস	ফার-ফিল্ড স্ক্যান (অংশ 1-45)	1310 nm-এ 9.2 ± 0.4 µm
কাটঅফ তরঙ্গদৈর্ঘ্য	অংশ 1-44	ক্যাবলড কাটঅফ ≤ 1 260 nm
ক্রোমাটিক ডিসপারশন	ফেজ-শিফট (অংশ 1-42)	λ₀ = 1 300–1 324 nm, ঢাল ≤ 0.092 ps/(nm²·km)
PMD	অংশ 1-48	লিংক ডিজাইন মান ≤ 0.20 ps/√km
ম্যাক্রোবেন্ড লস	অংশ 1-47	30 mm ব্যাসার্ধে 100 পাকে ≤ 0.1 dB (1625 nm)
কোটিং	স্ট্রিপ ফোর্স 1.3–8.9 N (অংশ 1-32), কোটিংয়ের জ্যামিতি, কার্ল	মাঠপর্যায়ে সমান মানের স্ট্রিপিং
হাইড্রোজেন এজিং	IEC 60793-2-50	এক্সপোজারের পর বৃদ্ধি ≤ 0.01 dB/km; আধুনিক ফাইবার হাইড্রোজেনে নিরাপদ

প্রতিটি স্পুলের সঙ্গে পরিমাপ করা মানের একটি ডেটাশিট আসে। ক্যাবল নির্মাতারা স্পুল, ক্যাবল ও ফাইবার নম্বরের পারস্পরিক সম্পর্কের তালিকা রাখে; গ্রহণযোগ্যতা পরীক্ষার সময় ওই ফাইবার ডেটাশিট চেয়ে নিন, কারণ সেগুলোই আপনার ক্যাবল প্ল্যান্টের প্রথম বেসলাইন (ডকুমেন্টেশন ও লেবেলিং)।

বিশেষ ফাইবার এবং তৈরির প্রক্রিয়ায় পার্থক্য

ফাইবার	উৎপাদনে পার্থক্য	ব্যবহার
বাঁক-অসংবেদনশীল G.657	কোরের চারপাশে ফ্লুরিন-ডোপড একটি ট্রেঞ্চ রিং জমানো হয় (MCVD/PCVD বা OVD)	FTTH, উচ্চ-ঘনত্বের প্যানেল, 200 µm ক্যাবল
গ্রেডেড-ইনডেক্স মাল্টিমোড OM3–OM5	হাজার হাজার স্তর, প্যারাবোলিক (α ≈ 2) প্রতিসরাঙ্ক প্রোফাইলসহ; প্রতিটি প্রিফর্মে ডিফারেনশিয়াল মোড ডিলে মাপা হয়	কম দূরত্বের VCSEL লিংক
এর্বিয়াম-ডোপড (EDF)	সিন্টারিংয়ের আগে ছিদ্রযুক্ত কোর সুটকে Er/Al দ্রবণে ভেজানো হয়; প্রতি অ্যাম্প্লিফায়ারে অল্প দৈর্ঘ্য (কয়েক মিটার)	EDFA
পোলারাইজেশন-মেইনটেইনিং (PANDA, বো-টাই)	প্রিফর্মে ছিদ্র করে বোরন-ডোপড স্ট্রেস রড বসানো হয়, অথবা বিশেষ আকারের স্ট্রেস অঞ্চল তৈরি করা হয়	কোহেরেন্ট ট্রান্সিভারের ভেতরে, সেন্সর, পাম্প কম্বাইনার
ডিসপারশন-কম্পেনসেটিং (DCF)	উচ্চ ইনডেক্স স্টেপসহ ছোট কোর, যা বড় ঋণাত্মক ডিসপারশন দেয়	পুরোনো 10G/40G কম্পেনসেশন
বিশুদ্ধ-সিলিকা-কোর G.654	ডোপিংবিহীন কোর, ফ্লুরিন-ডোপড ক্ল্যাডিং; বড় কার্যকর ক্ষেত্রফলের রূপ (G.654.E)	সাবমেরিন ও লং-হল কোহেরেন্ট: 0.15–0.17 dB/km
হলো-কোর (NANF ও সমগোত্রীয়)	সিলিকা ক্যাপিলারি সাজিয়ে টেনে বের করা হয় (স্ট্যাক-অ্যান্ড-ড্র), যা বাতাসের কোর তৈরি করে; আলো 1.46 × দ্রুত চলে এবং প্রায় কোনো নন-লিনিয়ারিটি থাকে না	ল্যাটেন্সি-সংবেদনশীল লিংক, গবেষণা; 2020-এর দশকে 0.2 dB/km-এর নিচে লস জানানো হয়েছে
মাল্টিকোর	125–200 µm ক্ল্যাডিংয়ে 4–7টি কোর, স্ট্যাক করা প্রিফর্ম থেকে টেনে বের করা	স্পেস-ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং, 2020-এর দশক থেকে সাবমেরিন সিস্টেমে
বিকিরণ-সহনশীল	কোর ও ক্ল্যাডিং ফ্লুরিন-ডোপড, জার্মেনিয়াম নেই	পারমাণবিক, মহাকাশ, কণা ত্বরক
কার্বন বা ধাতব কোটিংযুক্ত	অ্যাক্রিলেটের আগে ড্র টাওয়ারেই হার্মেটিক কার্বন স্তর লাগানো হয়	তেল ও গ্যাস, হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ ও উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ

নেটওয়ার্ক ইঞ্জিনিয়ারের কেন জানা দরকার

উৎপাদনের তথ্য	মাঠপর্যায়ের ফল
MFD ±0.4 µm সহনসীমায় নির্ধারিত	ভিন্ন ভেন্ডর বা ভিন্ন যুগের ফাইবারের মধ্যে স্প্লাইসে 0.02–0.05 dB বেশি লস হতে পারে; OTDR-এ গেইনার ও লুজার দেখা যায় (স্প্লাইসিং ও টার্মিনেশন)
1 % স্ট্রেইনে প্রুফ টেস্ট	বসানো অবস্থায় দীর্ঘমেয়াদি স্ট্রেইন প্রুফ মানের 20 % (0.2 %) এবং ইনস্টলেশনের সময় 60 % পর্যন্ত সীমিত রাখা হয় (নির্ভরযোগ্যতা ও এজিং)
কনসেন্ট্রিসিটি ≤ 0.6 µm	কানেক্টরের লস প্রধানত ফেরুল ও পলিশের ওপর নির্ভর করে, কাচের ওপর নয়
1990-এর দশকের শেষ থেকে স্পিনিং	প্রায় 2000 সালের পরে তৈরি যেকোনো ফাইবারে 100G কোহেরেন্ট চলে; 1995-এর আগের ফাইবারে PMD পরীক্ষা লাগে (ফাইবারের বৈশিষ্ট্য নির্ণয়)
কম OH লক্ষ্যে শুকানো	1383 nm-এর ওয়াটার পিক নেই: E-ব্যান্ড CWDM এবং 1625/1650 nm মনিটরিং ব্যবহার করা যায় (অ্যাটেনুয়েশন ও উইন্ডো)
200 µm কোটিং	ক্যাবল ছোট হয়, তবে হোল্ডার, স্ট্রিপারের সেটিং ও ক্লিভারের ক্ল্যাম্প মেলাতে হয়; 200/250 µm মিশ্র স্প্লাইসিংয়ে সঠিক হোল্ডার লাগে
ক্যাবলড অ্যাটেনুয়েশন > ফাইবারের অ্যাটেনুয়েশন	ডিজাইনে ক্যাবল ডেটাশিটের ক্যাবলড মান ধরুন, ফাইবারের মান নয় (ক্যাবলের গঠন)
রিবন	মাস ফিউশন স্প্লাইসার, প্রতি স্প্লাইসে 12টি ফাইবার; রিবনে অবস্থান দেখে শনাক্তকরণ

CodingBox-এ

ট্রান্সিভার জানে না ফাইবার কীভাবে তৈরি হয়েছে, কিন্তু SMF, OM3 ও OM4-এর জন্য তার রেটিং করা দৈর্ঘ্য ধরে নেয় যে ফাইবার এই সহনসীমা মেনে তৈরি: G.652.D অথবা উল্লিখিত OM গ্রেড। CodingBox ওই দৈর্ঘ্যের ফিল্ডগুলো দেখায়; অস্বাভাবিক ফাইবারে (G.654, G.653, হলো-কোর) রেটিং করা দূরত্ব খাটে না, তখন লিংক বাজেট ফাইবারের নিজস্ব ডেটাশিট থেকে বানাতে হয় (Check transceiver, ফাইবারের ধরন)।

এই নিবন্ধে কোনো অশুদ্ধ তথ্য বা ভুল পেলে সংশ্লিষ্ট অংশটি নির্বাচন করুন এবং Ctrl+Enter চেপে ।