آپٹیکل فائبر کیسے بنتا ہے: پری فارمز، ڈرائنگ، کوٹنگ، پروف ٹیسٹ

ٹیلی کام فائبر 125 µm قطر کا شیشے کا دھاگا ہے، جسے بیس بال بیٹ کے سائز کے پری فارم سے فی سیکنڈ دسیوں میٹر کی رفتار سے کھینچا جاتا ہے، ایک سیکنڈ کے حصے میں کوٹ کیا جاتا ہے اور فروخت سے پہلے پوری لمبائی پر 1 % اسٹرین تک تناؤ دیا جاتا ہے۔ تیاری کا راستہ ان زیادہ تر نمبروں کی وضاحت کرتا ہے جن سے انجینئر بعد میں ملتا ہے: موڈ فیلڈ قطر ±0.4 µm کیوں مخصوص ہے، مختلف وینڈرز کے فائبرز کے درمیان اسپلائسز تھوڑا زیادہ لاس کیوں دیتی ہیں، تنصیب کا اسٹرین پروف ٹیسٹ کے کسری حصے تک کیوں محدود ہے، جدید فائبر ہائیڈروجن سے محفوظ کیوں ہے اور 200 µm فائبرز کو اسپلائسر کی مختلف ترتیبات کیوں درکار ہیں۔ یہ صفحہ خام کیمیکلز سے ریل تک عمل کو بیان کرتا ہے اور فیلڈ میں اس کے معنی پر ختم ہوتا ہے۔

مواد

مواد	کردار
SiCl₄ (سلیکان ٹیٹراکلورائیڈ)	انتہائی خالص سلیکا سورس؛ شعلے یا فرنس میں آکسیڈائز یا ہائیڈرولائز ہو کر SiO₂ سوٹ بنتا ہے
GeCl₄ → GeO₂	ضریبِ انعطاف بڑھاتا ہے — تقریباً تمام ٹیلی کام فائبرز کا کور ڈوپنٹ؛ ریلے اسکیٹرنگ قدرے بڑھاتا ہے
فلورین (SiF₄، C₂F₆، SF₆)	ضریبِ انعطاف کم کرتا ہے — کم ضریبِ انعطاف والی کلیڈنگز، موڑ غیر حساس G.657 فائبر کی ٹرینچ، خالص سلیکا کور فائبرز کی کلیڈنگ
POCl₃ → P₂O₅	وسکوسیٹی کم کرتا ہے، MCVD کلیڈنگز میں استعمال؛ شیشے کو ہائیڈروجن حساس بناتا ہے — پرانی فائبرز کی خراب عمر رسیدگی کی ایک وجہ
Al₂O₃، Er، Yb، Tm	ایمپلیفائرز اور لیزرز کے لیے فعال فائبرز، مسام دار سوٹ کی محلولی ڈوپنگ سے شامل کیے جاتے ہیں
Cl₂ اور He	خشک کرنا اور کنسالیڈیشن: کلورین OH کو 1 ppb سے نیچے ہٹاتی ہے (کم واٹر پیک)، ہیلیم مسام دار جسم کو صاف کرتا ہے
UV سے کیور ہونے والے ایکریلیٹس	دوہری کوٹنگ: نرم بنیادی (موڈیولس ~1 MPa) شیشے کو کشن دیتی ہے، سخت ثانوی (~1 GPa) حفاظت کرتی ہے
رنگ کی سیاہی، ربن میٹرکس	شناخت (12 رنگ) اور ربن اسمبلی

پری فارم عمل

عمل	طریقۂ کار	کون استعمال کرتا ہے	مضبوطیاں
MCVD (ترمیم شدہ کیمیائی بخاری جمع کاری، Bell Labs 1974)	بخارات بیرونی مشعل سے گرم گھومتی سلیکا ٹیوب کے اندر بہتے ہیں؛ سوٹ تہہ بہ تہہ جمع ہوتا ہے (کلیڈنگ، پھر کور)؛ ٹیوب کو حرارت سے بند کر کے ٹھوس راڈ میں تبدیل کیا جاتا ہے	زیادہ تر مینوفیکچررز، تمام خصوصی فائبر ساز	لچک دار: ایربیم ڈوپڈ، پولرائزیشن برقرار رکھنے والی، ڈسپرشن کمپنسیٹنگ فائبرز؛ معتدل پری فارم حجم
PCVD (پلازما سے فعال CVD)	MCVD کی طرح، مگر مشعل کی جگہ مائیکروویو پلازما؛ ہزاروں بہت پتلی تہیں	گریڈیڈ-انڈیکس ملٹی موڈ ساز	درست ضریبِ انعطاف پروفائلز — OM3/OM4/OM5
OVD (بیرونی بخاری جمع کاری)	شعلے کا سوٹ گھومتی ہدف راڈ پر جمع ہوتا ہے، پہلے کور تہیں؛ راڈ ہٹائی جاتی ہے، مسام دار جسم Cl₂ میں خشک اور شفاف شیشے میں سنٹر کیا جاتا ہے	بڑے پیمانے کی سنگل موڈ اور ملٹی موڈ پیداوار	بہت کم OH، بڑے پری فارمز، ایک عمل میں کور اور کلیڈنگ
VAD (بخاری مرحلہ محوری جمع کاری)	سوٹ گھومتی راڈ کے سرے پر بڑھتا ہے جسے اوپر کھینچا جاتا ہے؛ مسلسل عمل	بڑے پیمانے کی سنگل موڈ پیداوار	بہت لمبے پری فارمز، کم OH، بلند تھروپٹ
اوورکلیڈنگ (RIC — راڈ اِن سلنڈر؛ سوٹ اوورکلیڈ؛ سلیونگ)	کور راڈ، جس میں پورا ضریبِ انعطاف پروفائل ہوتا ہے، سستی مصنوعی سلیکا سے گھیر دی جاتی ہے — ڈرائنگ کے دوران فیوز ہونے والا سلنڈر، یا اضافی سوٹ	سب	مہنگا ڈوپڈ شیشہ حجم کا صرف چند فیصد ہوتا ہے

تیار پری فارم کا قطر 100–200 mm اور لمبائی 1–3 m ہوتی ہے۔ 150 mm × 2 m کا پری فارم تقریباً 125 µm فائبر کے 2 500–3 000 km میں کھنچتا ہے؛ سب سے بڑے جدید پری فارمز 5 000 km سے زیادہ پیدا کرتے ہیں۔

ڈرائنگ

مرحلہ	کیا ہوتا ہے	اعداد
فرنس	پری فارم کا سرا گریفائٹ یا زرکونیا انڈکشن فرنس میں نرم ہوتا ہے	1 900–2 100 °C
نیک ڈاؤن اور ڈرا	پگھلے سرے سے دھاگا کھینچا جاتا ہے؛ رفتار قطر مقرر کرتی ہے	20–40 m/s (1 200–2 500 m/min)، جدید ٹاورز زیادہ تیز
قطر کنٹرول	لیزر گیج ننگی فائبر ناپتا اور کیپستان رفتار کو فیڈبیک دیتا ہے	125 ± 0.7 µm مخصوص، ±0.1 µm حاصل
ٹھنڈا کرنا	ہیلیم بھری ٹیوب شیشے کو کوٹنگ کے قابل کافی ٹھنڈا کرتی ہے	ایک میٹر سے کم میں چند سو °C
بنیادی کوٹنگ	نرم ایکریلیٹ دباؤ والے ڈائی کے ذریعے لگایا، UV لیمپس سے کیور	~190 µm تک
ثانوی کوٹنگ	سخت ایکریلیٹ، کیور شدہ	245 ± 10 µm معیاری؛ زیادہ کثافت کی کیبلز کے لیے 200 ± 10 µm
اسپننگ	ڈرائنگ کے دوران فائبر باری باری گھڑی وار اور خلافِ گھڑی وار مروڑی جاتی ہے، جس سے دو انعطافی محور ملتے ہیں	1980 کی دہائی کی فائبر کے 0.5–2 ps/√km کے بجائے PMD کوایفیشنٹ < 0.1 ps/√km
کیپستان اور وائنڈنگ	ریلوں پر تناؤ کنٹرول شدہ وائنڈنگ	ہر ریل پر 25–50 km؛ ٹاورز 20–40 m بلند

رنگ کاری سیاہی کی تہہ (یا رنگین ثانوی کوٹنگ) شامل کرتی ہے؛ ربنز 4–12 رنگین فائبرز کو میٹرکس میں باندھتے ہیں، رول ایبل ربنز انہیں وقفے وقفے سے باندھتے ہیں تاکہ ٹیوب میں رول کیے جا سکیں۔

پروف ٹیسٹ اور کوالٹی اشورنس

ٹیسٹ	طریقہ (IEC 60793-1-xx)	G.652.D کے لیے اسپیسفکیشن
پروف ٹیسٹ	ہر میٹر ≥ 1 s تک 0.69 GPa (100 kpsi، ≈ 1 % اسٹرین) تناؤ سے گزرتا ہے (حصہ 1-30)؛ زیر سمندر اور خصوصی فائبرز 1.38 GPa	جو نقص اس تناؤ سے نیچے ٹوٹتا، وہ یہاں ٹوٹتا ہے، زمین میں نہیں
جیومیٹری	کلیڈنگ قطر، غیر گولائی، کور–کلیڈنگ مرکزیت (حصہ 1-20)	125 ± 0.7 µm؛ ≤ 1 %؛ ≤ 0.6 µm — کنیکٹر اور اسپلائس الائنمنٹ اسی پر منحصر
اٹینیوایشن	1310/1550/1625 nm پر کٹ بیک (حصہ 1-40) اور طیفی اسکین؛ یکسانیت اور نقطہ نقص کے لیے ہر ریل پر OTDR	عام ≤ 0.35 / 0.21 / 0.23 dB/km؛ نقطہ نقص ≤ 0.05 dB
موڈ فیلڈ قطر	دور میدانی اسکین (حصہ 1-45)	1310 nm پر 9.2 ± 0.4 µm
کٹ آف طول موج	حصہ 1-44	کیبل شدہ کٹ آف ≤ 1 260 nm
کرومیٹک ڈسپرشن	فیز شفٹ (حصہ 1-42)	λ₀ = 1 300–1 324 nm، ڈھلوان ≤ 0.092 ps/(nm²·km)
PMD	حصہ 1-48	لنک ڈیزائن قدر ≤ 0.20 ps/√km
میکرو بینڈ لاس	حصہ 1-47	30 mm رداس پر 100 چکروں کے لیے ≤ 0.1 dB (1625 nm)
کوٹنگ	اسٹرپ فورس 1.3–8.9 N (حصہ 1-32)، کوٹنگ جیومیٹری، کَرَل	فیلڈ میں یکساں اسٹرپنگ
ہائیڈروجن عمر رسیدگی	IEC 60793-2-50	ہائیڈروجن کے سامنے آنے کے بعد ≤ 0.01 dB/km اضافہ — جدید فائبر ہائیڈروجن سے محفوظ

ہر ریل ناپی گئی قدروں کی ڈیٹا شیٹ کے ساتھ بھیجی جاتی ہے۔ کیبل ساز نقشہ بندی ریل → کیبل → فائبر نمبر برقرار رکھتے ہیں؛ قبولیت کے دوران ان فائبر ڈیٹا شیٹس کا مطالبہ کریں — وہ آپ کے پلانٹ کی پہلی بیس لائن ہیں (دستاویز بندی اور لیبلنگ)۔

خصوصی فائبرز اور ان کی تیاری میں فرق

فائبر	تیاری کا فرق	استعمال
موڑ غیر حساس G.657	کور کے گرد فلورین ڈوپڈ ٹرینچ رِنگ جمع کی جاتی ہے (MCVD/PCVD یا OVD)	FTTH، زیادہ کثافت پینلز، 200 µm کیبلز
گریڈیڈ-انڈیکس ملٹی موڈ OM3–OM5	پیرا بولک (α ≈ 2) ضریبِ انعطاف پروفائل کی ہزاروں تہیں؛ ہر پری فارم پر تفریقی موڈ تاخیر ناپی جاتی ہے	مختصر رینج VCSEL لنکس
ایربیم ڈوپڈ (EDF)	مسام دار کور سوٹ کو سنٹرنگ سے پہلے Er/Al محلول میں بھگویا جاتا ہے؛ ہر ایمپلیفائر کے لیے مختصر لمبائیاں (میٹرز)	EDFAs
پولرائزیشن برقرار رکھنے والی (PANDA، بو ٹائی)	پری فارم میں سوراخ کر کے بورون ڈوپڈ تناؤ راڈز ڈالے جاتے ہیں، یا شکل دار تناؤ کے علاقے	اندرونی کوہیرنٹ ٹرانسیورز، سینسرز، پمپ کمبائنرز
ڈسپرشن کمپنسیٹنگ (DCF)	ضریبِ انعطاف کے بڑے فرق کے ساتھ چھوٹا کور جو بڑی منفی ڈسپرشن دیتا ہے	پرانا 10G/40G کمپنسیشن
خالص سلیکا کور G.654	بغیر ڈوپنٹ کور، فلورین ڈوپڈ کلیڈنگ؛ بڑے مؤثر رقبے کی اقسام (G.654.E)	زیر سمندر اور لانگ ہال کوہیرنٹ: 0.15–0.17 dB/km
کھوکھلا کور (NANF اور متعلقہ)	سلیکا کیپلیریز کی تہہ بندی اور کھینچائی جو ہوا کا کور بناتی ہے؛ روشنی 1.46 × تیز اور تقریباً غیر خطی اثرات کے بغیر چلتی ہے	لیٹنسی اہم لنکس، تحقیق؛ 2020 کی دہائی میں 0.2 dB/km سے کم لاس رپورٹ
ملٹی کور	125–200 µm کلیڈنگ میں 4–7 کورز، تہہ بند پری فارم سے کھینچے گئے	مکانی تقسیم ملٹی پلیکسنگ، 2020 کی دہائی سے زیر سمندر نظام
تابکاری مزاحم	فلورین ڈوپڈ کور اور کلیڈنگ، جرمنیم نہیں	نیوکلیئر، خلاء، ایکسیلیریٹرز
کاربن یا دھات کوٹڈ	ایکریلیٹ سے پہلے ڈرا ٹاور میں لگائی گئی ہرمیٹک کاربن تہہ	آئل اینڈ گیس، ہائیڈروجن سے بھرپور اور بلند درجہ حرارت ماحول

نیٹ ورک انجینئر کیوں فکر کرے

تیاری کی حقیقت	فیلڈ نتیجہ
MFD ±0.4 µm تک مخصوص	مختلف وینڈرز یا زمانوں کی فائبرز کے درمیان اسپلائسز 0.02–0.05 dB زیادہ لاس دے سکتی ہیں؛ OTDR پر گینرز اور لوزرز (اسپلائسنگ اور ٹرمینیشن)
1 % اسٹرین پر پروف ٹیسٹ	طویل مدتی نصب اسٹرین پروف کا 20 % (0.2 %)، تنصیب 60 % تک محدود ہے (اعتباریت اور عمر رسیدگی)
مرکزیت ≤ 0.6 µm	کنیکٹر لاس پر فیریول اور پولش غالب ہیں، شیشہ نہیں
1990 کی دہائی کے آخر سے اسپننگ	تقریباً 2000 کے بعد بنی کسی بھی فائبر پر 100G کوہیرنٹ چلتا ہے؛ 1995 سے پہلے کی فائبر کو PMD ٹیسٹ درکار ہے (فائبر خصوصیات کی پیمائش)
کم OH خشک کرنا	1383 nm واٹر پیک ختم ہے: E-band CWDM اور 1625/1650 nm نگرانی قابل استعمال ہیں (اٹینیوایشن اور ونڈوز)
200 µm کوٹنگ	چھوٹی کیبلز، مگر ہولڈرز، اسٹرپر ترتیبات اور کلیور کلیمپس کا مطابقت ہونا ضروری؛ مخلوط 200/250 µm اسپلائسنگ کو درست ہولڈرز درکار
کیبل شدہ اٹینیوایشن > فائبر اٹینیوایشن	کیبل ڈیٹا شیٹ کی کیبل شدہ قدر سے ڈیزائن کریں، فائبر قدر سے نہیں (کیبل تعمیر)
ربنز	ماس فیوژن اسپلائسرز، ہر اسپلائس پر 12 فائبرز؛ ربن مقام سے شناخت

CodingBox میں

ٹرانسیور فائبر کے بننے کے طریقے کے بارے میں کچھ نہیں جانتا، مگر SMF، OM3 اور OM4 کے لیے اس کی درجہ بندی شدہ لمبائیاں ان برداشتوں — G.652.D یا بیان کردہ OM گریڈ — کے مطابق بنی فائبر فرض کرتی ہیں۔ CodingBox یہ لمبائی فیلڈز دکھاتا ہے؛ غیر معمولی فائبر (G.654، G.653، کھوکھلا کور) پر درجہ بندی شدہ فاصلے لاگو نہیں ہوتے اور لنک بجٹ فائبر کی اپنی ڈیٹا شیٹ سے بنانا ہوتا ہے (Check transceiver، فائبر اقسام)۔

اگر آپ کو اس مضمون میں کوئی غلطی یا عدم درستی ملے تو متعلقہ حصہ منتخب کریں اور Ctrl+Enter دبا کر ۔