ফাইবার অপটিক লিংক: আলো কীভাবে ডেটা বহন করে

এই ডকুমেন্টেশনের প্রতিটি বিষয় একই জায়গায় গিয়ে শেষ হয়: এক মিলিমিটারের দশ ভাগের এক ভাগ মোটা একটি কাচের সুতো, যার ভেতর দিয়ে ইনফ্রারেড আলোর পালস চলে। ফাইবার অপটিক যোগাযোগ লিংক হলো পালস তৈরি করা ট্রান্সমিটার, সেই পালস বহন করা ফাইবার অবকাঠামো এবং পালসকে আবার বিটে ফিরিয়ে আনা রিসিভার, আর এর মাঝখানের সবকিছু: কানেক্টর, প্যাচ প্যানেল, স্প্লাইস, স্প্লিটার ও ফিল্টার। এই বিভাগ সেই শৃঙ্খলের পেছনের পদার্থবিদ্যা ও ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যাখ্যা করে, ততটুকু গভীরে, যতটা লিংক ডিজাইন, পরীক্ষা ও সমস্যা সমাধানের জন্য দরকার: আলো কেন ফাইবারের ভেতরে থাকে, কী তাকে দুর্বল করে ও ছড়িয়ে দেয়, একটি নির্দিষ্ট অপটিক কত দূর যেতে পারে, প্যাসিভ অবকাঠামো কী দিয়ে তৈরি, তা কীভাবে মাপা হয় এবং কীভাবে বিকল হয়।

শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত ফাইবার অপটিক লিংক: ট্রান্সিভার, প্যাচ কর্ড, স্প্লাইসসহ প্যাচ প্যানেল, ট্রাঙ্ক ক্যাবল এবং প্রতিটি উপাদানের লস

কেন ফাইবার

বৈশিষ্ট্য	ফাইবার	কপার (টুইস্টেড পেয়ার / টুইন্যাক্স)	ফলাফল
ব্যান্ডউইথ × দূরত্ব	THz-পরিসরের অপটিক্যাল ব্যান্ডউইথ; এক জোড়া ফাইবারে 100G-তে 10 km	10G-তে 100 m (RJ45), 100G-তে 3 m (DAC)	র‍্যাকের বাইরের সবকিছুর জন্য ফাইবার
অ্যাটেনুয়েশন	0.2–0.35 dB/km (সিঙ্গেল-মোড)	10G-তে প্রতি 100 m-এ 10–20 dB	রিজেনারেশন ছাড়াই কয়েক কিলোমিটার
হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ	EMI নেই, গ্রাউন্ড লুপ নেই, ক্রসটক নেই	হস্তক্ষেপে প্রভাবিত হয়	ভবনগুলোর মধ্যে ও শিল্প এলাকায় ফাইবার
আকার ও ওজন	250 µm কোটিংযুক্ত ফাইবার; 12 ফাইবারের ক্যাবল ≈ 3 mm	প্রতি জোড়া 6–8 mm	ডাক্ট ও র‍্যাকে বেশি ঘনত্ব
খরচ	কাচ সস্তা, প্রান্ত দামি (ট্রান্সিভার)	প্রান্ত সস্তা, গতি বাড়লে দামি	খরচের বড় অংশ ট্রান্সিভারে
ব্যবহারবিধি	ভঙ্গুর এন্ডফেস, বেন্ড রেডিয়াস, পরিচ্ছন্নতা	সহনশীল	প্রশিক্ষণ দরকার, যা এই বিভাগ দেয়

শৃঙ্খল

একটি লিংক কয়েকটি উপাদানের ধারা; প্রতিটির একটি লস আছে, কিছুর আবার বিকৃতিও আছে:

ট্রান্সমিটার — ট্রান্সিভারের ভেতরের লেজার বা VCSEL; 850, 1310 বা 1550 nm-এ −8 … +4 dBm পাওয়ারের আলো ছাড়ে (লেজার)।
প্যাচ কর্ড — মডিউল থেকে প্যাচ প্যানেল পর্যন্ত 1–5 m-এর জাম্পার; দুটি কানেক্টর এন্ডফেস।
প্যাচ প্যানেল / ODF — অ্যাডাপ্টার, যেখানে জাম্পার এসে ক্যাবলের সঙ্গে স্প্লাইস করা পিগটেইলের সঙ্গে মেলে।
ক্যাবল — ইনডোর, আউটডোর বা হাইব্রিড; কয়েক মিটার থেকে কয়েক দশ কিলোমিটার; একটি থেকে শত শত ফাইবার (প্যাসিভ অবকাঠামো)।
স্প্লাইস, স্প্লিটার, ফিল্টার — রুট বরাবর ফিউশন স্প্লাইস; টপোলজির প্রয়োজন হলে PON স্প্লিটার বা WDM মাল্টিপ্লেক্সার।
দূরপ্রান্তের প্যানেল ও প্যাচ কর্ড — শুরুর প্রান্তের প্রতিবিম্ব।
রিসিভার — দূরপ্রান্তের ট্রান্সিভারের ফটোডায়োড; ধরন অনুযায়ী −12 … −28 dBm পাওয়ার লাগে (রিসিভার)।

লিংক বাজেট হলো সেই হিসাব, যেখানে 2–6 নম্বর ধাপের লস যোগ করা হয়, তা 1 ও 7 নম্বর ধাপের পার্থক্যের সঙ্গে তুলনা করা হয় এবং হাতে একটি মার্জিন থাকে (লিংক বাজেট ইঞ্জিনিয়ারিং)।

যে চারটি বিষয় লিংককে সীমিত করে

সীমাবদ্ধতা	এটি কী	কী নিয়ন্ত্রণ করে	বিস্তারিত
অ্যাটেনুয়েশন	প্রতি কিলোমিটারে এবং প্রতিটি কানেক্টর/স্প্লাইসে হারানো আলো	পাওয়ার বাজেট, সিঙ্গেল-মোডে পাল্লা	অ্যাটেনুয়েশন ও উইন্ডো
ডিসপারশন	সময়ের সঙ্গে পালস ছড়িয়ে একটির ওপর আরেকটি চড়ে বসা	মাল্টিমোডে পাল্লা; 1550 nm-এ সিঙ্গেল-মোডে 10G+ গতিতে পাল্লা	ডিসপারশন ও ব্যান্ডউইথ
প্রতিফলন ও নয়েজ	লেজারে ফিরে আসা প্রতিফলন, রিসিভারের নয়েজ, ক্রসটক	বাজেট থেকে বাদ যাওয়া পেনাল্টি	লিংক বাজেট ইঞ্জিনিয়ারিং
অরৈখিক প্রভাব	DWDM সিস্টেমে উচ্চ লঞ্চ পাওয়ারে দেখা দেয়	অ্যাম্প্লিফায়ারযুক্ত দীর্ঘ-দূরত্বের ডিজাইন	অরৈখিক প্রভাব

এক অনুচ্ছেদে ফাইবার

আলো কোরের ভেতরে থাকে, কারণ কোরের প্রতিসরাঙ্ক ক্ল্যাডিংয়ের চেয়ে সামান্য বেশি; এর নাম পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন। সিঙ্গেল-মোড ফাইবার (9 µm কোর) আলোর একটি মাত্র পথ বহন করে এবং কয়েক দশ কিলোমিটার পর্যন্ত পৌঁছায়; মাল্টিমোড ফাইবার (50 µm কোর) আলোর শত শত পথ বহন করে, যেগুলো সামান্য ভিন্ন সময়ে পৌঁছায়। এ কারণে এর পাল্লা কয়েকশ মিটারে সীমিত, তবে সস্তা 850 nm VCSEL দিয়েই কাজ চলে। এর বিস্তারিত (মোড, নিউমেরিক্যাল অ্যাপারচার, বেন্ড লস, OM1–OM5 ও OS2 ফাইবার শ্রেণি) পাবেন আলো কীভাবে সঞ্চালিত হয় ও কানেক্টর ও ফাইবারের ধরন পেজে।

ফাইবার লিংকের প্রজন্ম

যুগ	সাধারণ লিংক	সহায়ক প্রযুক্তি
1980-এর দশক	মাল্টিমোডে 850 nm LED, 10–100 Mb/s, < 2 km	প্রথম কম-লসের ফাইবার, LED
1990-এর দশক	সিঙ্গেল-মোডে 1310 nm লেজার, 155 Mb/s–2.5 Gb/s, 40 km; 1G Ethernet	DFB লেজার, SC কানেক্টর
2000-এর দশক	1310/1550-এ 10G, 80 km; EDFA-সহ DWDM 40 × 10G	WDM, অ্যাম্প্লিফায়ার, SFP/XFP
2010-এর দশক	40/100G প্যারালেল ও WDM4; 100G কোহেরেন্ট দীর্ঘ-দূরত্ব; বাড়ি পর্যন্ত PON	VCSEL অ্যারে, PAM4-এর সূচনা, কোহেরেন্ট DSP
2020-এর দশক	ডেটা সেন্টারে 400G/800G PAM4, 400ZR কোহেরেন্ট প্লাগেবল, 50G-PON	মডিউলের ভেতরে DSP, সিলিকন ফোটনিক্স

এই ইতিহাসের ট্রান্সিভারের দিক: ট্রান্সিভার কী।

CodingBox-এ

ট্রান্সিভারের DDM হলো লিংকের বিল্ট-ইন পাওয়ার মিটার: এক প্রান্তে লঞ্চ পাওয়ার, অন্য প্রান্তে প্রাপ্ত পাওয়ার, আর দুইয়ের পার্থক্যই অবকাঠামোর লস। CodingBox এই মান টেস্ট বেঞ্চে পড়ে, আর সুইচ পড়ে চালু অবস্থায় (অ্যাপে DDM, Rx পাওয়ার ও লিংক বাজেট)।

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