অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থার গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। আমরা অনেকে অপটিক্যাল ফাইবারের নাম শুনেছি কিন্তু এই অপটিক্যাল ফাইবার কি? অপটিক্যাল ফাইবার কাকে বলে সে সমন্ধে জানি না বা জানলেও সে সম্বন্ধে স্বচ্ছ ধারণা আমাদের নেই।
যুগ যুগ ধরে যোগাযোগ ব্যবস্থায় তথ্য আদান-প্রদানের ক্ষেত্রে মাধ্যম বা মিডিয়া ব্যবহার বেশ পুরোনো একটা প্রথা। কিন্তু আমরা কি জানি সেই মাধ্যম কতটা নিরাপদ আমাদের জন্য বা নিরাপদে আমাদের তথ্য আমাদের প্রিয়জনের কাছে পৌছাবে কিনা।
যদি সেই বার্তা আপনি ও আপনার প্রিয়জন ছাড়া অন্য কেউ জেনে থাকে তাহলে বিষয় টা কেমন দাড়াবে? তাই যোগাযোগ ব্যবস্থায় দ্রুত ও নিরাপদে,নির্ভুল ভাবে তথ্য আদান-প্রদানের লক্ষ্যে আবিস্কৃত হয়েছে অপটিক্যাল ফাইবার। তাই চলুন আজ আমরা অপটিক্যাল ফাইবার কি? অঅপটিক্যাল ফাইবার কাকে বলে সম্বন্ধে জানবো এবং আলোচনা করবো।
Optical fiber বা অপটিক্যাল ফাইবার হল কাঁচ (সিলিকা) বা প্লাস্টিক দিয়ে তৈরি করা একটি স্বচ্ছ অথচ নমনীয় ফাইবার। মানুষের চুলের চেয়ে কিছুটা পুরু ব্যাসের অপটিক্যাল ফাইবার, প্রধানত ইন্টারনেট এবং ডেটা ট্রান্সমিশনের কাজে ব্যবহৃত হয়ে থাকে।
অপটিক্যাল ফাইবার কি
অপটিক্যাল ফাইবার কাকে বলে অপটিক্যাল ফাইবার মূলত একটি ইংরেজি শব্দ যার বাংলা অর্থ আঁশ অথবা বলতে পারি ক্যাবল কিন্তু অপটিক্যাল ফাইবার হচ্ছে এক ধরনের সচ্ছ কাঁচ বা সিলিকা অথবা উন্নত মানের প্লাস্টিক দিয়ে তৈরি একটি স্বচ্ছ কিন্তু অত্যান্ত নমনীয় তার বা ফাইবার যা আলো পরিবহনে ব্যবহৃত হয়। অপটিক্যাল ফাইবারের মূল অংশ মানুষের চুলের চাইতে কিছুটা মোটা বা পুরু ব্যাসের এবং এটা প্রধানত ডাটা ট্রান্সমিশন ও ইন্টারনেটের কাজে ব্যবহৃত হয়।
অপটিক্যাল ফাইবারের গঠন
অপটিক্যাল ফাইবার হল সেই তারগুলি যা আলো প্রেরণ করতে পারে। ফলস্বরূপ, এই তারগুলি পাতলা এবং নমনীয়। এগুলো অন্যান্য তারের মতো ধাতু দিয়ে তৈরি নয়, বরং বিশেষ ধরনের কাঁচ বা স্বচ্ছ প্লাস্টিকের তৈরি। সাধারণত অপটিক্যাল ফাইবারের গঠনে তিনটি অংশ থাকে:
- কোর
- ক্ল্যাডিং
- জ্যাকেট
কোর: এটি হল সবচেয়ে ভিতরের অংশ যা কাচ বা স্বচ্ছ প্লাস্টিকের তৈরি। এটি খুব পাতলা, নমনীয় এবং নলাকার আকারে। এর মূল উদ্দেশ্য হল সম্পূর্ণ আলোকে ভিতরে রাখা এবং এটিকে তার অক্ষের সমান্তরালে গাইড করা। যেহেতু এটি আলোক তরঙ্গের প্রথম বাহক এবং গাইড তাই একে অপটিক্যাল ওয়েভগাইড বলা যেতে পারে। তাই স্থানান্তর করা সমস্ত ডেটাতে অপটিক্যাল ফাইবারের এই অংশের উপর ভিত্তি করে ট্রান্সমিশন প্যারামিটার বা বৈশিষ্ট্য থাকবে।
ক্ল্যাডিং: এটি কোরের উপরে দ্বিতীয় স্তর। এটি স্বচ্ছ কাচ এবং প্লাস্টিকেরও তৈরি। তবে এতে ব্যবহৃত উপাদান কিছুটা আলাদা, তাই ক্ল্যাডিংয়ের প্রতিসরণ সূচক কোরের তুলনায় কম। এর কাজ হল কোরের ভিতরে আলো রাখা। ক্ল্যাডিংয়ের প্রতিসরণ সূচক কোরের তুলনায় কম। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, ক্ল্যাডিং এর কোর এবং সীমানার মধ্যবর্তী গুরুত্বপূর্ণ কোণ অতিক্রম করে আলো প্রতিফলন তৈরি করে, যাকে মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন বলে। এর ভিত্তিতে অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ সম্ভব হয়।
জ্যাকেট: এটি কোর এবং ক্ল্যাডিং রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। এটি তৈরি করতে নমনীয় এবং ঘর্ষণ-প্রতিরোধী প্লাস্টিক ব্যবহার করা হয়। সাধারণত জ্যাকেটের নীচে একটি দ্বিতীয় স্তর থাকে যাকে বাফার বলা হয়। একসাথে এই বাফার এবং জ্যাকেট পরিবেশগত এবং শারীরিক ক্ষতি থেকে অপটিক্যাল ফাইবার রক্ষা করে।
মেইন অপটিক কোর বলা হয় অপটিক্যাল ফাইবারের কেন্দ্রের অংশকে যা সচ্ছ পাতলা কাচ দিয়ে তৈরি হয়ে থাকে এবং এর ব্যাস ১০ থেকে ১০০ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত হয়ে থাকে। অপটিক কোরের উপরে থাকে ক্লাডিং যার সাহায্যে Reflective Index বা আলোর প্রতিসারঙ্ক বেশি হয়ে থাকে এবং এসবগুলোকে সুরক্ষিত করার জন্য যে আবরণ টি ব্যবহার করা হয় তাকে বলা হয় প্লাস্টিক কোটিং বা জ্যাকেট।
অর্থাৎ প্রতিফলনের মাধ্যমে অপটিক্যাল ফাইবারে আলো সামনের দিকে চলাচল করে থাকে।আলো যখন কাচ বা প্লাস্টিক তন্তর মধ্যে প্রবেশ করে তখন এর ভেতরে আলো প্রতিফলিত হয় ফলে আলো ফাইবারের এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে চলাচল করে। তাই যেহেতু আলো ফাইবারের ভেতর থেকে অন্য কোথাও বের হতে পারে না ফলে তথ্য আদান-প্রদানের ক্ষেত্রে আলোর দ্রুতগতির সুবিধা কে কাজে লাগানো যায় অর্থাৎ সিগন্যাল কে অনেক দ্রুত এবং অনেক দূর পর্যন্ত পাঠানো যায়।
অপটিক্যাল ফাইবারের প্রকারভেদ
বিভিন্ন পরিমাপকের ভিত্তিতে অপটিক্যাল ফাইবার কে আলাদা আলাদা বিষয়ের ওপর বিভিন্নভাবে ভাগ করা যায়। যেমনঃ
- Materials বা উপকরন ব্যবহার হওয়া
- Reflective Index বা প্রতিসরাঙ্ক
- আলোর প্রচারের বা বিচ্ছুরণ
চলুন জেনে নেওয়া যাক অপটিক্যাল ফাইবারের আলাদা আলাদা প্রকারভেদ গুলোর আলাদা বিষয় সম্পর্কে।
ফাইবার তৈরির উপকরণ বা ম্যাটেরিয়ালস এর ভিত্তিতে—
এটা সাধারণত দুই প্রকার উপকরণে তৈরি
- প্লাস্টিক অপটিক্যাল ফাইবার
- গ্লাস ফাইবার
রিপ্লেকটিভ ইনডেক্স বা প্রতিসরাঙ্ক এর উপর ভিত্তি করে অপটিক্যাল ফাইবার দুই প্রকার।
- Step Index multi-mode fiber
- Graded Index multi-mode fibre
আলোর বিচ্ছুরণের বা প্রচারের ওপর ভিত্তি করে করে অপটিক্যাল ফাইবার দুই প্রকার।
- Single-Mode fibers
- Multimode fibres
এতক্ষণ আমরা অপটিক্যাল ফাইবার সম্বন্ধে জানলাম এবার আমার জানবো অপটিক্যাল ফাইবার কিভাবে কাজ করে সে সমন্ধে।
অপটিক্যাল ফাইবার কিভাবে কাজ করে
অপটিক্যাল ফাইবার কাকে বলে অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবল কিভাবে কাজ করে এই প্রশ্নের উত্তর জানার আগে আমাদের কে কিছু সময়ের জন্য মাধ্যমিক বিদ্যালয়ের নবম-দশম শ্রেণির পাঠ্য বইয়ে চলে যেতে হবে। যেখানে আমরা পড়েছিলাম আলোর প্রতিসরণ কিভাবে হয়। মরুভূমি তে মরীচিকা কি করে তাছাড়া পূর্ণঅভ্যন্তরীন আলোর প্রতিফলন সমন্ধে আমরা কম বেশি সবাই জানি।
যেখানে আলো হালকা থেকে ঘন মাধ্যমে প্রবেশ করলে আলোর পথ বেকে যায় এবং এই আলো কে যদি ক্রান্তি কোনের চেয়ে বড় কোনে ফেলা হয় তবে সেই আলো প্রতিসারিত হয়ে অন্য কোথাও বের হয়ে যায় না বা বের হতে পারে না বরং প্রতিফলিত হয়ে আগের মাধ্যমেই ফিরে আসে এবং এটিকেই বলা হয় পূর্ণঅভ্যন্তরীন প্রতিফলন।আর এই মূলনীতি কে কাজে লাগিয়ে অপটিক্যাল ফাইবার তৈরি করা হয়েছে। অর্থাৎ অপটিক্যাল ফাইবার সম্পূর্ণভাবে “Total Internal Reflection এর নীতির ওপরে কাজ করে।
যেখানে আলোক রশ্মিকে ব্যবহার করে ভারী পরিমানের ডাটা বা তথ্য প্রেরণ করা হয়।যার ফলে কেবলের ভেতরে আলোর ভ্রমন একটি পয়েন্ট থেকে আরেকটি পয়েন্ট পর্যন্ত চলতেই থাকে তবে ক্যাবল বা তারের ভেতরের আলোর ভ্রমন কিন্তু একেবারেই সমতল বা সমান্তরাল ভাবে চলতে পারে না কারন যেহেতু ফাইবার ক্যাবলগুলো আকারে সমান নয় তাই আলোক রশ্মিগুলো ক্যাবলের ভেতরে বার বার বাউন্স বা ধাক্কা খেয়ে এগিয়ে যেতে থাকে।
অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা যেখানে ডাটা বা তথ্য গুলো কে গ্রহণ কার হয় সেখানে একটি ট্রান্সমিটার লাগানো থাকে এবং ট্রান্সমিটারের সাথে যুক্ত ফাইবার ক্যাবলের মাধ্যমে ডাটা বা তথ্য গুলো কে আলোর মাধ্যমে পাঠানো বা গ্রহণ করা হয়। তারপর ট্রান্সমিটার টি ইলেকট্রিক পার্লস ইনফরমেশন গুলোর সমাধান করে সেগুলো কে লাইট পার্লস রূপে অপটিক্যাল ফাইবার লাইনে প্রেরণ করে দেয় এবং ডিজিটাল ডাটা গুলোকে লাইক পার্লস এর রূপে অপটিক্যাল ক্যাবল এর ভেতরে প্রেরণ করা হয়
এবং সেগুলোকে Receivers End এ গ্রহণ করার পর Binary Value তে বদলে দেওয়া হয়। এতে আমাদের কম্পিউটারের ডাটা এবং ইনফরমেশন গুলোকে বুঝতে পারে এবং আমাদের কে তথ্য প্রদান করে। এভাবেই অপটিক্যাল ফাইবার কাজ করে এবং আমাদের কে নিরাপদ ও নিরবচ্ছিন্ন ভাবে তথ্য সরবরাহ করে।
অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার কি কি (Uses of Optical Fiber in Bengali)
অপটিক্যাল ফাইবারের কিছু ব্যবহার নিম্নরূপ:
অপটিক্যাল ফাইবার টেলিকমিউনিকেশন এবং কম্পিউটার নেটওয়ার্কিং এর মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি নমনীয় এবং একটি তারের মত বান্ডিল করা যায়। এটি দীর্ঘ দূরত্বের যোগাযোগে আরও উপকারী।
- ফাইবার রিমোট সেন্সিং-এও ব্যবহৃত হয়। কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, অপটিক্যাল ফাইবার নিজেই একটি সেন্সর হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
- নমনীয় হওয়ার কারণে, তারা অস্ত্রোপচারের সময় শরীরের অভ্যন্তরীণ অংশে আলো প্রেরণ করতে ডাক্তারদের দ্বারা ব্যবহৃত হয়।
- অপটিক্যাল ফাইবার পাওয়ার ট্রান্সমিশনের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। এর জন্য আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে ফটোভোলটাইক সেল ব্যবহার করা হয়।