সুচিপত্র[লুকান][দেখান]
একটি ভৌত বস্তু যা অপটিক্যাল বর্ণালীতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গকে নির্দেশ করে তাকে অপটিক্যাল ওয়েভগাইড বলে।
প্লাস্টিক এবং গ্লাসের পাশাপাশি অপটিক্যাল ফাইবার দ্বারা গঠিত স্বচ্ছ ডাইলেকট্রিক ওয়েভগাইডগুলি হল অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের সাধারণ রূপ।
যে স্থানিক পরিসরে আলো প্রচার করতে পারে তা একটি অপটিক্যাল ওয়েভগাইড দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা আলোকে নির্দেশ করার জন্য একটি স্থানিকভাবে একজাতীয় যন্ত্র।
সাধারণত, একটি ওয়েভগাইডের একটি বিভাগ থাকে যেখানে প্রতিসরাঙ্ক সূচক আশেপাশের মাধ্যমের (যাকে ক্ল্যাডিং বলা হয়) থেকে বেশি হয়।
এই নিবন্ধে, আমরা অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের নীতি, কিছু উদাহরণ এবং আরও অনেক কিছু পরীক্ষা করব।
অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের ভূমিকা
ফোটোনিক ডিভাইসের মৌলিক বিল্ডিং ব্লকগুলি হল অপটিক্যাল ওয়েভগাইড, যা সরাসরি, কাপল, সুইচ, ডিভাইড, মাল্টিপ্লেক্স এবং ডিমাল্টিপ্লেক্স অপটিক্যাল সিগন্যাল।
প্ল্যানার প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যা মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স, প্যাসিভ ওয়েভগাইড, ইলেক্ট্রোঅপ্টিক উপাদান, ট্রান্সমিটার, রিসিভার এবং ড্রাইভিং ইলেকট্রনিক্সের অনুরূপ একক চিপে একত্রিত করা যেতে পারে।
ওয়েভগাইড ডিভাইসগুলির কার্যকারিতা জ্যামিতি, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, প্রাথমিক ক্ষেত্রের বিতরণ, উপাদান তথ্য এবং ইলেক্ট্রোঅপ্টিক ড্রাইভিং অবস্থা সহ বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যদিও তাদের কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং বোঝা গেছে।
একটি গ্যাজেট তৈরি করার আগে, নির্দিষ্ট পরামিতি টিউন করা প্রয়োজন। যেহেতু একটি চিপ তৈরি করার জন্য অনেক সংস্থান প্রয়োজন, সুনির্দিষ্ট মডেলিং বড় আকারের অপটোইলেক্ট্রনিক সার্কিটের জন্য অপরিহার্য।
ওয়েভগাইড মোড, মোড কাপলিং, লস, এবং লাভ, সেইসাথে আলোর সংকেতের সংক্রমণ, সবই অপটিক্যাল ওয়েভগাইড ডিজাইনে সিমুলেটেড।
ওয়েভগাইড ডিভাইসটি জ্যামিতি, উত্পাদন কারণ এবং উপাদান ধ্রুবক দ্বারা এন্ট্রি ডেটার একটি বিভাগে বর্ণনা করা হয়েছে।
ওয়েভগাইড ডেটা আদর্শভাবে সফ্টওয়্যার সহ একটি প্রকল্প বিন্যাস ব্যবহার করে ইনপুট করা উচিত যা উত্পাদন পরামিতিগুলি পরিচালনা করতে পারে।
সাংখ্যিক গণনা সেট করার জন্য, ডেটা প্রবেশ করাতে অন্য একটি উপাদানও অন্তর্ভুক্ত থাকে। একটি নিখুঁত বিশ্বে, ইনপুট সিস্টেমগুলি সংখ্যাগত গণনার সুনির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে আড়াল বা সীমাবদ্ধ করবে।
কিন্তু যেহেতু ওয়েভগাইড মডেলিং প্রায়শই জটিল সংখ্যাগত পদ্ধতি ব্যবহার করে, তাই আপনাকে অন্তর্নিহিত সংখ্যার কিছু উপাদানের সাথে পরিচিত হতে হবে।
ওয়েভগাইড ব্যবহার করে ফোটোনিক সার্কিট তৈরি করা হয়। ওয়েভগাইড কেন্দ্র বরাবর রুটের লম্ব হল একটি ওয়েভগাইডের প্রস্থের সংজ্ঞা, তা স্থির হোক বা পরিবর্তন হোক।
অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের বেসিক প্রিন্সিপাল
ছবিতে দেখানো হয়েছে, জ্যামিতিক বা রশ্মি অপটিক্স ধারণাগুলি অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের উপর ভিত্তি করে মৌলিক ধারণাগুলি প্রকাশ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
প্রতিসরণ হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে আলো যা একটি উচ্চতর প্রতিসরাঙ্ক সূচকযুক্ত উপাদানে প্রবেশ করে স্বাভাবিকের দিকে বাঁকে।
আলো বাতাস থেকে গ্লাসে প্রবেশ করার ক্ষেত্রে বিবেচনা করুন। আলো যেভাবে অন্য পথে চলে, কাঁচ থেকে বাতাসে, একই পথ অনুসরণ করে এবং স্বাভাবিক থেকে বিচ্যুত হয়। টাইম-রিভার্সাল সিমেট্রির কারণে, এই ফলাফল। বাতাসের প্রতিটি রশ্মিকে গ্লাসের একটি রশ্মির সাথে মানচিত্র করা সম্ভব।
এক থেকে এক সম্পর্ক বিদ্যমান। কিন্তু প্রতিসরণের কারণে কাঁচের কিছু আলোকরশ্মি মিস হয়ে যায়। মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন, যা গ্লাসে অবশিষ্ট আলোকে আটকে রাখে, কাজ করার প্রক্রিয়া।
সমালোচনামূলক কোণের উপর একটি কোণে, তারা কাচ-এয়ার যোগাযোগের ঘটনা। সবুজের ফাংশনের উপর নির্মিত আরও পরিশীলিত ফর্মুলেশনগুলিতে, এই অতিরিক্ত রশ্মিগুলি রাজ্যগুলির একটি বৃহত্তর ঘনত্বের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
একটি ডাইইলেক্ট্রিক ওয়েভগাইডে, আমরা মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ব্যবহার করে আলোকে ক্যাপচার এবং নির্দেশ করতে পারি। লাল আলোর রশ্মি উচ্চ সূচক মাধ্যমের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠগুলিকে প্রতিফলিত করে।
যতক্ষণ স্ল্যাবটি ধীরে ধীরে বাঁকে যায়, ততক্ষণ এটি বাঁকানো বা বাঁকলেও এটি নির্দেশিত হতে পারে। ফাইবার অপটিক্সের এই মৌলিক নীতি অনুসারে নিম্ন সূচকের গ্লাস ক্ল্যাডিংয়ে আলো একটি উচ্চ সূচক গ্লাস কোর বরাবর পরিচালিত হয়।
ওয়েভগাইড অপারেশন শুধুমাত্র রে অপটিক্স দ্বারা মোটামুটিভাবে চিত্রিত হয়। একটি ডাইলেকট্রিক ওয়েভগাইডের পূর্ণ-ক্ষেত্রের বর্ণনার জন্য, ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি বিশ্লেষণাত্মক বা সংখ্যাগতভাবে সমাধান করা যেতে পারে।
অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের উদাহরণ
ডাইইলেক্ট্রিক স্ল্যাব ওয়েভগাইড, যা প্ল্যানার ওয়েভগাইড নামেও পরিচিত, সম্ভবত সবচেয়ে মৌলিক ধরনের অপটিক্যাল ওয়েভগাইড।
অ্যারেড ওয়েভগাইড গ্রেটিং, অ্যাকোস্টো-অপটিক ফিল্টার এবং মডুলেটর হল কয়েকটি অন-চিপ ডিভাইস যা তাদের সরলতার কারণে স্ল্যাব ওয়েভগাইড ব্যবহার করতে পারে।
স্ল্যাব ওয়েভগাইডগুলি প্রায়শই খেলনা মডেল হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
পদার্থের তিনটি স্তর, প্রতিটিতে একটি স্বতন্ত্র অস্তরক ধ্রুবক রয়েছে, স্ল্যাব ওয়েভগাইড তৈরি করতে একত্রিত হয়, যা তাদের মধ্যে ইন্টারফেসের সমান্তরাল দিকগুলিতে অনির্দিষ্টকালের জন্য প্রসারিত হতে পারে।
যদি কেন্দ্রীয় স্তরের বাইরের স্তরের তুলনায় উচ্চতর প্রতিসরণ সূচক থাকে, তবে সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে আলো মধ্য স্তরে থাকে।
2-ডাইমেনশনাল ওয়েভগাইডের কিছু উদাহরণ
স্ট্রিপ ওয়েভগাইড
মূলত, লেয়ারের একটি স্ট্রিপ যা ক্ল্যাডিং লেয়ারের মধ্যে চাপা থাকে তা একটি স্ট্রিপ ওয়েভগাইড তৈরি করে।
স্ল্যাব ওয়েভগাইডের দিকনির্দেশক স্তরটি কেবল একটির পরিবর্তে উভয় ট্রান্সভার্স দিকে সীমাবদ্ধ, যার ফলে একটি আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েভগাইডের সবচেয়ে সহজ উদাহরণ। ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্যাল সার্কিট এবং লেজার ডায়োড উভয়ই আয়তক্ষেত্রাকার ওয়েভগাইড নিয়োগ করে।
তারা প্রায়শই অপটিক্যাল অংশ যেমন মাক-জেহন্ডার ইন্টারফেরোমিটার এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সারগুলির ভিত্তি হিসাবে কাজ করে। অনেক সময়, আয়তক্ষেত্রাকার অপটিক্যাল ওয়েভগাইডগুলি লেজার ডায়োডগুলির গহ্বর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
একটি প্ল্যানার কৌশল সাধারণত একটি আয়তক্ষেত্রাকার আকৃতির সাথে অপটিক্যাল ওয়েভগাইড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
রিব ওয়েভগাইড
একটি রিব ওয়েভগাইডে, গাইডিং লেয়ারটি মূলত একটি স্ল্যাব যার উপরে একটি স্ট্রিপ (বা একাধিক স্ট্রিপ) আবৃত থাকে।
মাল্টি-লেয়ার রিব স্ট্রাকচারে, রিব ওয়েভগাইডে দুটি মাত্রার মধ্যে তরঙ্গকে আবদ্ধ করার পাশাপাশি কাছাকাছি-একতা আবদ্ধ করা সম্ভব।
ফোটোনিক ক্রিস্টাল ওয়েভগাইড এবং সেগমেন্টেড ওয়েভগাইড
তাদের প্রচারের পথ বরাবর, অপটিক্যাল ওয়েভগাইডগুলি সাধারণত একটি ধ্রুবক ক্রস-সেকশন রাখে। এই অবস্থা, উদাহরণস্বরূপ, ফালা এবং পাঁজর ওয়েভগাইডের সাথে।
তথাকথিত ব্লচ মোড ব্যবহার করে, ওয়েভগাইডগুলি তাদের ক্রস-সেকশনে পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তন করতে পারে এবং তবুও কোনো ক্ষতি ছাড়াই আলো প্রেরণ করতে পারে।
এই ওয়েভগাইডগুলিকে ফোটোনিক ক্রিস্টাল ওয়েভগাইড (2D বা 3D প্যাটার্নিং সহ) বা সেগমেন্টেড ওয়েভগাইড (প্রচারের দিক বরাবর 1D প্যাটার্নিং সহ) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।
লেজার খোদাই করা ওয়েভগাইড
ফোটোনিক্স শিল্প যেখানে অপটিক্যাল ওয়েভগাইড সবচেয়ে দরকারী। বৈদ্যুতিক চিপস এবং অপটিক্যাল ফাইবারগুলির মধ্যে একত্রীকরণ 3D স্পেসে ওয়েভগাইড সেট আপ করার মাধ্যমে সম্ভব হয়েছে।
টেলিকমিউনিকেশন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ইনফ্রারেড আলোর একটি একক মোড এই ধরনের ওয়েভগাইড ব্যবহার করে প্রচার করা যেতে পারে, যা খুব সামান্য ক্ষতি সহ ইনপুট এবং আউটপুট সাইটগুলির মধ্যে অপটিক্যাল সংকেত বহন করার জন্যও সেট আপ করা হয়।
অপটিক্যাল ওয়েভগাইড ব্যবহার করে
মাইক্রোওয়েভ যোগাযোগ, সম্প্রচার এবং রাডার সিস্টেমে, একটি ওয়েভগাইড হল একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিড লাইন। একটি ওয়েভগাইড একটি ধাতব পাইপ বা নল থেকে তৈরি করা হয় যা আয়তক্ষেত্রাকার বা নলাকার।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড অনুদৈর্ঘ্যভাবে ছড়িয়ে পড়ে। হর্ন এবং ডিশ অ্যান্টেনা হল সবচেয়ে সাধারণ ওয়েভগাইড অ্যাপ্লিকেশন।
অপটিক্যাল ফাইবার-এটি কি ওয়েভগাইড?
টোটাল অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন, যা নিয়ন্ত্রণ করে কিভাবে অপটিক্যাল ফাইবার কাজ করে, একটি হালকা তরঙ্গগাইড হিসাবে ভাবা যেতে পারে।
যদি আপতন কোণটি সমালোচনা কোণের চেয়ে বেশি হয়, তখন সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটে যখন একটি প্রচারকারী তরঙ্গ দুটি ভিন্ন পদার্থের মধ্যে সীমানার মুখোমুখি হয়।
উপসংহার
উপসংহারে, একটি অপটিক্যাল ওয়েভগাইড হল এমন একটি কাঠামো যা একটি আলোর তরঙ্গকে "পথপ্রদর্শক" করে এবং এটিকে যা প্রয়োজন তার থেকে ভিন্ন দিকে যেতে বাধা দেয়। চিকিৎসা শিল্পে, অপটিক্যাল ফাইবারগুলি প্রায়শই নির্ণয় এবং থেরাপি উভয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়।
অপটিক্যাল ফাইবার দিয়ে তৈরি নমনীয় স্ট্র্যান্ডগুলি ফুসফুস, রক্তের ধমনী এবং অন্যান্য অঙ্গগুলিতে স্থাপন করা যেতে পারে। একটি দীর্ঘ নল একটি এন্ডোস্কোপের ভিতরে দুটি বান্ডিল অপটিক ফাইবার রাখে, একটি মেডিকেল ডিভাইস।
একটি বান্ডিলে পরীক্ষার অধীনে টিস্যুর দিকে আলোকে নির্দেশ করে একটি বিশদ চিত্র তৈরি করা হয় যখন এটি থেকে প্রতিফলিত আলো অন্য বান্ডেলে পাওয়া যায়। শরীরের নির্দিষ্ট অংশ বা জয়েন্টগুলি যেমন হাঁটু পরীক্ষা করার জন্য এন্ডোস্কোপ তৈরি করা যেতে পারে।
নির্দেশিকা সমন্ধে মতামত দিন