انعکاسات، ریفلیکٹنس اور آپٹیکل ریٹرن لاس

ہر وہ جگہ جہاں ضریبِ انعطاف بدلتا ہے کچھ روشنی ٹرانسمیٹر کی طرف واپس بھیجتی ہے: کنیکٹر اینڈ فیسز، ہوا کے خلا، مکینیکل اسپلائسز، بریکس اور فائبر کا دور کا سرا۔ ان میں سے ہر انعکاس اکیلا چھوٹا ہوتا ہے؛ مل کر یہ لنک کا آپٹیکل ریٹرن لاس طے کرتے، لیزرز کو غیر مستحکم کرتے، PAM4 اور اینالاگ سگنلز میں انٹرفیرومیٹرک شور شامل کرتے اور OTDR ٹریسز کو پڑھنا مشکل بناتے ہیں۔ یہ صفحہ طبیعیات (Fresnel انعکاس)، انعکاسات گننے کے دو طریقے (کسی ایونٹ کی ریفلیکٹنس، لنک کا ریٹرن لاس)، ہر جزو کی عام قدریں، ہر ٹیکنالوجی کے لیے معیارات کے تقاضے، انعکاسات کی پیمائش اور انہیں کم رکھنے کا طریقہ بیان کرتا ہے۔

Fresnel انعکاس

دو میڈیمز کی اس سرحد پر جہاں ان کے ضریبِ انعطاف n₁ اور n₂ ہوں، عمودی سقوط میں منعکس حصہ R = ((n₁ − n₂) / (n₁ + n₂))² ہے۔

سرحد	n₁ / n₂	منعکس حصہ	ریفلیکٹنس
شیشہ – ہوا (کھلا فلیٹ اینڈ فیس، بریک)	1.468 / 1.000	3.6 %	−14.4 dB (n = 1.45 کے لیے اکثر −14.7 dB کہا جاتا ہے)
شیشہ – پانی (زیر آب کلوزر، گیلا بریک)	1.468 / 1.333	0.23 %	−26 dB
شیشہ – انڈیکس میچنگ جیل (مکینیکل اسپلائس)	1.468 / 1.46	0.0007 %	−51 dB
شیشہ – شیشہ، قدرے مختلف انڈیکس والے دو فائبرز	1.4675 / 1.4681	4 × 10⁻⁸	−74 dB (نظر نہیں آتا)
8° APC اینڈ فیس پر شیشہ – ہوا	—	3.6 % منعکس، مگر محور سے 16° پر	کور میں واپس کپل ہونے والی روشنی < −60 dB

APC کی ترکیب جیومیٹری کی ہے: روشنی پھر بھی منعکس ہوتی ہے، مگر لیزر کی طرف واپس جانے کے بجائے کور سے نکل کر کلیڈنگ میں ضائع ہو جاتی ہے۔

ریفلیکٹنس بمقابلہ ریٹرن لاس

اصطلاح	تعریف	نشان	عام
ایک ایونٹ کی ریفلیکٹنس	10 · log₁₀ (P_reflected / P_incident)	منفی dB	صاف UPC جوڑے کے لیے −55 dB
ایک ایونٹ کا ریٹرن لاس	وہی مقدار جس کا نشان الٹ دیا جائے	مثبت dB	55 dB
لنک کا آپٹیکل ریٹرن لاس (ORL)	پورے لنک پر، Rayleigh بیک اسکیٹر سمیت، 10 · log₁₀ (P_in / ΣP_back)	مثبت dB	25–45 dB
Rayleigh فلور	اکیلے طویل SMF کا بیک اسکیٹر	—	1550 nm پر ORL ≈ 31–33 dB، 1310 nm پر ≈ 29–31 dB
غیر مسلسل بمقابلہ تقسیم شدہ	کنیکٹرز، اسپلائسز اور بریکس الگ الگ ایونٹس ہیں؛ Rayleigh اسکیٹرنگ فائبر کی پوری لمبائی میں تقسیم ہوتی ہے	—	کھلے سروں والے مختصر لنک میں الگ الگ ایونٹس غالب ہوتے ہیں

انعکاسات ڈیسی بلز میں نہیں بلکہ پاورز کے طور پر جمع ہوتے ہیں: کل واپس منعکس پاور انفرادی منعکس پاورز کا مجموعہ ہے، اس لیے بدترین ایونٹ ORL پر غالب ہوتا ہے (فارمولے اور حساب)۔

اجزا کی عام ریفلیکٹنس

جزو / حالت	عام	نوٹس
فیوژن اسپلائس	< −70 dB	OTDR پر نظر نہیں آتا، یہی حوالہ ہے
UPC کنیکٹر جوڑا، صاف، میٹڈ	−50 … −60 dB	تقاضا ≤ −50 dB؛ IEC 61753 ریٹرن لاس گریڈ 2 = ≥ 45 dB
APC کنیکٹر جوڑا، میٹڈ	−60 … −70 dB	تقاضا ≤ −60 dB؛ گریڈ 1 = ≥ 60 dB
APC کنیکٹر، غیر میٹڈ (کھلا)	−55 … −65 dB	زاویہ انعکاس کو کور سے باہر پھینک دیتا ہے
UPC کنیکٹر، غیر میٹڈ (کھلا، صاف، فلیٹ)	−14.4 dB	سب سے برا عام ایونٹ؛ ڈسٹ کیپ اسے نہیں بدلتی
پرانی PC / SPC پالش	−30 … −45 dB	1990 کی دہائی کا پلانٹ
جیل والا مکینیکل اسپلائس	−40 … −60 dB	10–20 سال میں جیل خشک ہو کر → −30 dB اور بڑھتا لاس
گندا یا خراش زدہ UPC جوڑا	−25 … −40 dB	مزید 0.5–3 dB لاس (اینڈ فیس معائنہ اور صفائی)
میٹڈ جوڑے میں ہوا کا خلا (خراب اسپرنگ، غلط فیرول لمبائی، ملبہ)	−14 … −30 dB	اکثر وقفے وقفے سے
فلیٹ بریک یا کلیو	−14 … −20 dB	زاویہ دار یا کچلا بریک: −30 … −50 dB یا تقریباً کچھ نہیں
APC فیرول سے میٹڈ PC فیرول	−20 … −35 dB	3–5 dB لاس اور اینڈ فیس نقصان
اسپلٹر، WDM فلٹر، فکسڈ اٹینیوایٹر	−45 … −55 dB	ڈیٹا شیٹ کے مطابق
ٹرانسیور ریسیپٹیکل (ماڈیول کے اندر اسٹب)	−35 … −50 dB	فلیٹ اسٹب؛ گندا ماڈیول پورٹ گندے کنیکٹر کی طرح منعکس کرتا ہے
ملٹی موڈ کنیکٹر جوڑا	−20 … −35 dB	VCSEL لنکس اسے برداشت کرتے ہیں؛ معیارات ≥ 20 dB ریٹرن لاس مانگتے ہیں

انعکاسات کیوں نقصان دیتے ہیں

اثر	طریقۂ کار	کون حساس ہے
لیزر عدم استحکام	لیزر کیویٹی میں دوبارہ داخل ہونے والی روشنی موڈ ہاپنگ، لائن وڈتھ بڑھنے، RIN بڑھنے → ایرر برسٹس پیدا کرتی ہے	Fabry-Pérot لیزرز سب سے زیادہ؛ LR/ER/ZR کے DFB/EML ماڈیولز میں TOSA کے اندر آئسولیٹر (30–40 dB) ہوتا ہے؛ VCSELs کم سے کم
ملٹی پاتھ انٹرفیئرنس (MPI)	دو ریفلیکٹو ایونٹس کمزور انٹرفیرومیٹر بناتے ہیں: سگنل کی تاخیر والی نقل اصل سگنل کے ساتھ تداخل کرتی ہے	PAM4 400G/800G (معیارات الگ الگ ایونٹس کی ریفلیکٹنس کو ≈ −35 dB تک محدود کرتے ہیں)، اینالاگ CATV (≤ −55 dB درکار)، کوہیرنٹ کم
سنگل فائبر سسٹمز میں نزدیک سرے کا کراس ٹاک	BiDi اور PON میں آپ کا اپنا Tx نزدیک کنیکٹر پر منعکس ہو کر سیدھا Rx میں آتا ہے؛ WDM فلٹر صرف 30–40 dB الگ کرتا ہے	بلند Tx پاور والے BiDi ماڈیولز، PON OLT پورٹس، گندے نزدیک سرے کے کنیکٹرز
اینالاگ لنکس پر ریسیور شور	انٹرفیرومیٹرک شور لیزر فیز نوائز کو انٹینسٹی نوائز میں بدلتا ہے	RF اوور گلاس، ریڈیو اوور فائبر
OTDR ٹریس کی خواندگی	چوٹیوں کے بعد ڈیڈ زونز، سیچوریشن، گھوسٹس	ہر OTDR صارف (OTDR ٹریس پڑھنا)
ایمپلیفائیڈ سسٹمز	EDFA آؤٹ پٹ اسٹیج میں انعکاسات لیزر عمل اور عدم استحکام پیدا کرتے ہیں؛ آلودہ ہائی پاور کنیکٹر فائبر فیوز جلا سکتے ہیں	Raman، بوسٹر EDFAs، +17 dBm پر PON ویڈیو اوورلے (حفاظت اور ہینڈلنگ)

معیارات کے تقاضے

قدریں متعلقہ شقوں میں دی گئی عام قدریں ہیں؛ جس معیار کے مطابق آپ بناتے ہیں اس کی عین ٹیبل چیک کریں۔

ٹیکنالوجی	ریٹرن لاس کا تقاضا	الگ الگ ایونٹس کی ریفلیکٹنس کی حد
1000BASE-LX، 10GBASE-LR/ER (IEEE 802.3)	کیبلنگ ORL ≥ 12 dB	ہر ایونٹ ≤ −26 dB
100GBASE-LR4/ER4	ORL ≥ 21 dB	≤ −26 dB
400GBASE-DR4/FR4/LR4 (PAM4)	ORL ≥ 21 dB	≤ −35 dB، وجہ MPI ہے
10G DWDM براہ راست ڈیٹیکشن (ITU-T G.959.1 / G.698)	ORL ≥ 24 dB	≤ −27 dB
100G+ کوہیرنٹ، 400ZR	ORL ≥ 24 dB (عملی طور پر برداشت پذیر)	≤ −27 dB
GPON / XGS-PON ODN (ITU-T G.984.2، G.9807.1)	OLT اور ONU انٹرفیسز پر ORL ≥ 32 dB	≤ −35 dB؛ RF ویڈیو اوورلے کے ساتھ ہر جگہ APC، ≤ −55 dB
اینالاگ CATV، RFoG	ORL ≥ 45–50 dB	≤ −55 … −60 dB (APC لازمی)
ساختہ کیبلنگ کی قبولیت (TIA-568.3-D، ISO/IEC 14763-3)	Tier 1 لاس ٹیسٹ کا حصہ نہیں	مخصوص ہونے پر Tier 2 OTDR میں ناپا جاتا ہے؛ عام پروجیکٹ حدود −40 dB UPC، −55 dB APC

انعکاسات کی پیمائش

آلہ	کیا ناپتا ہے	نوٹس
OTDR	استعمال شدہ پلس کے لیے بیک اسکیٹر کوایفیشنٹ K اور بیک اسکیٹر سے اوپر چوٹی کی اونچائی H سے ہر ایونٹ کی ریفلیکٹنس: R = K + 10 · log₁₀(10^(H/5) − 1)	سیر شدہ (کٹ جانے والی) چوٹیوں سے اصل سے کم انعکاس کی ریڈنگ ملتی ہے، مختصر پلس استعمال کریں؛ OTDR پورے لنک کا ORL بھی یکجا حساب کرتا ہے
ORL میٹر / OCWR (آپٹیکل کنٹینیوس ویو ریفلیکٹومیٹر، IEC 61300-3-6)	اِن پٹ سے دکھائی دینے والا لنک کا کل ORL	غیر منعکس ٹرمینیشن (مینڈرل ریپ یا APC ٹرمینیٹر) سے حوالہ قائم کریں؛ 27، 32 یا 45 dB پر تیز پاس/فیل
کنیکٹر ریفلیکٹنس میٹر	حوالے کے مقابل ایک کنیکٹر کی ریفلیکٹنس	فیکٹری اور لیب
انسپیکشن اسکوپ	اینڈ فیس سے ریفلیکٹنس کی پیش گوئی: خراشیں، گڑھے، آلودگی	سب سے سستی جانچ

انعکاسات کم رکھنا

اقدام	کیوں
PON، اینالاگ، ایمپلیفائیڈ اور PAM4 لانگ رینج لنکس کے لیے تمام سنگل موڈ پلانٹ پر APC؛ سنگل موڈ MPO بنیادی طور پر APC ہے	−50 dB کے بجائے −60 dB، اور کھلے سرے بے ضرر رہتے ہیں
راستے میں کھلا UPC سرا کبھی نہ چھوڑیں	پینل کے اضافی کنیکٹر یا الگ کی گئی فائبر سے −14 dB؛ ٹرمینیٹ کریں یا APC استعمال کریں
جوڑنے سے پہلے ہر اینڈ فیس کا معائنہ اور صفائی کریں	گندگی −40 dB سے اوپر ریفلیکٹنس کی بڑی وجہ ہے
مستقل جوائنٹس کے لیے مکینیکل اسپلائسز کے بجائے فیوژن	جیل خشک ہوتا ہے؛ فیوژن انعکاس سے پاک ہے
PC/UPC کو APC سے کبھی نہ جوڑیں	انعکاس، لاس اور دونوں کو نقصان
کنیکٹر جوڑے کم اور پینلز میں اسپلائس شدہ پگ ٹیلز رکھیں	کم ایونٹس، کم انٹرفیرومیٹر جوڑے
OTDR پر APC لانچ کورڈ استعمال کریں	لانچ چوٹی چھوٹی، ڈیڈ زون مختصر
لیزر کا لحاظ کریں: FP لیزرز صرف صاف کنیکٹرز والے مختصر لنکس پر	اندر آئسولیٹر نہیں

CodingBox میں

ماڈیول بتاتا ہے کہ وہ کتنا حساس ہے: مطابقت کے کوڈز میں لیزر قسم (FP، DFB، EML، VCSEL) اور آیا ماڈیول مضبوط Tx والا سنگل فائبر BiDi ہے۔ بجٹ کے اندر پاور سطحوں کے باوجود فلیپ کرنے والا لنک ریفلیکٹنس کا مشتبہ ہے، اور اصلاح فائبر پلانٹ سائیڈ پر ہے، یعنی APC، صفائی، کھلے سرے نہیں (Check transceiver، لنک فلیپنگ، لیزرز)۔

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