مواد جي جدول[لڪ][ڏسو]
هڪ فزيڪل شئي جيڪا آپٽيڪل اسپيڪٽرم ۾ برقي مقناطيسي لهرن کي هدايت ڪري ٿي ان کي آپٽيڪل ويج گائيڊ چئبو آهي.
پلاسٽڪ ۽ شيشي مان ٺهيل شفاف ڊائليڪٽرڪ موج گائيڊز، گڏو گڏ آپٽيڪل فائبر، آپٽيڪل ويگ گائيڊ جا عام روپ آهن.
فضائي رينج جنهن ۾ روشني پروپيگنڊا ڪري سگهي ٿي، هڪ آپٽيڪل ويگ گائيڊ طرفان محدود آهي، جيڪو روشنيءَ جي هدايت لاءِ هڪ مڪاني طور تي غير هوموجنسي اوزار آهي.
عام طور تي، هڪ موج گائيڊ ۾ هڪ سيڪشن هوندو آهي جتي ريفريڪٽو انڊيڪس ڀرپاسي وچولي کان وڌيڪ هوندو آهي (جنهن کي ڪلڊنگ سڏيو ويندو آهي).
هن مقالي ۾، اسان نظريي جي موج گائيڊ جي اصولن، ڪجهه مثالن، ۽ گهڻو ڪجهه جانچ ڪنداسين.
آپٽيڪل waveguide جو تعارف
فوٽوونڪ ڊوائيسز جا بنيادي بلڊنگ بلاڪ آپٽيڪل ويگ گائيڊز آهن، جيڪي سڌو، جوڙو، سوئچ، ورهائي، ملٽي پلڪس، ۽ ڊيمپليڪس آپٽيڪل سگنلز آهن.
پلانر ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي، جيڪا مائيڪرو اليڪٽرونڪس وانگر آهي، غير فعال موج گائيڊ، اليڪٽرروپٽڪ جزا، ٽرانسميٽر، رسيور ۽ ڊرائيونگ اليڪٽرانڪس سڀ هڪ ئي چپ تي گڏ ڪري سگهجن ٿا.
موج گائيڊ ڊوائيسز جي ڪارڪردگي جو دارومدار مختلف عنصرن تي هوندو آهي، جن ۾ جاميٽري، موج جي ڊيگهه، شروعاتي فيلڊ ورهائڻ، مادي معلومات، ۽ اليڪٽروپيٽڪ ڊرائيونگ حالتون شامل آهن، ان حقيقت جي باوجود ته انهن جي ڪارڪردگيءَ جو وسيع اڀياس ۽ اڀياس ڪيو ويو آهي.
گيجٽ ٺاهڻ کان پهريان، ڪجهه پيٽرولر کي ترتيب ڏيڻ جي ضرورت آهي. ڇاڪاڻ ته هڪ چپ ٺاهڻ لاءِ تمام گهڻا وسيلا گهربل آهن، وڏي پيماني تي آپٽو اليڪٽرڪ سرڪٽس لاءِ درست ماڊلنگ ضروري آهي.
Waveguide طريقن، موڊ جوڙڻ، نقصان، ۽ حاصل ڪرڻ، گڏوگڏ روشني سگنلن جي ٽرانسميشن، سڀ نظرياتي waveguide ڊيزائن ۾ ٺهيل آهن.
موج گائيڊ ڊيوائس انٽري ڊيٽا جي هڪ حصي ۾ بيان ڪيو ويو آهي ان جي جاميٽري، پيداواري عنصرن ۽ مواد جي تسلسل سان.
موج گائيڊ ڊيٽا مثالي طور تي سافٽ ويئر سان پروجيڪٽ لي آئوٽ استعمال ڪندي ان پٽ هجڻ گهرجي جيڪا پڻ پيداوار جي ماپن کي منظم ڪري سگهي ٿي.
انگن اکرن کي ترتيب ڏيڻ لاء، ڊيٽا داخل ڪرڻ ۾ پڻ ٻيو حصو شامل آهي. هڪ مڪمل دنيا ۾، ان پٽ سسٽم انگن جي حسابن جي خاصيتن کي لڪائي يا محدود ڪندو.
پر جيئن ته موج گائيڊ ماڊلنگ اڪثر ڪري پيچيده عددي طريقا استعمال ڪندي آهي، توهان کي لازمي طور تي واقف ٿيڻو پوندو ڪجهه عنصرن جي بنيادي انگن اکرن سان.
ڦوٽونڪ سرڪٽس ٺاهيا ويا آهن waveguides استعمال ڪندي. ويگ گائيڊ سينٽر سان گڏ رستي ڏانهن عمودي هڪ waveguide جي ويڪر جي تعريف آهي، ڇا مقرر ٿيل يا تبديل ٿي.
Optical waveguide جو بنيادي اصول
جيئن تصوير ۾ ڏيکاريل آهي، جاميٽري يا شعاع آپٽڪس تصورات استعمال ڪري سگھجن ٿا بنيادي خيالن کي بيان ڪرڻ لاءِ جيڪي نظرياتي موج گائيڊز جي مدد ڪن ٿا.
Refraction اهو عمل آهي جنهن جي ذريعي روشني جيڪا ڪنهن مادي ۾ داخل ٿئي ٿي جنهن ۾ هڪ اعليٰ اضطراري انڊيڪس نارمل طرف موڙي ٿو.
هوا مان روشني داخل ٿيڻ جي صورت تي غور ڪريو. ساڳيءَ طرح روشنيءَ ٻئي طرف، شيشي کان هوا تائين، ساڳيءَ رستي تي هلندي آهي ۽ معمول کان هٽي ويندي آهي. وقت جي ڦيرڦار جي ڪري، اهو نتيجو آهي. اهو ممڪن آهي ته هوا ۾ هر شعاع کي شيشي جي هڪ شعاع سان نقشي ۾.
ھڪڙو ھڪڙو تعلق آھي. پر شيشي ۾ روشنيءَ جون ڪي شعاعون اضطراب سبب غائب ٿي وڃن ٿيون. مڪمل اندروني عڪاسي، جيڪو شيشي ۾ باقي روشني کي ڇڪيندو آهي، ڪم تي ميڪانيزم آهي.
نازڪ زاويه تي هڪ زاويه تي، اهي واقعا شيشي جي هوائي رابطي تي آهن. گرين جي فنڪشن تي ٺهيل وڌيڪ نفيس فارمولين ۾، اهي اضافي شعاعن رياستن جي وڏي کثافت سان تعلق رکن ٿيون.
هڪ dielectric waveguide ۾، اسان ڪل اندروني عڪاسي استعمال ڪندي روشني کي پڪڙي ۽ سڌو ڪري سگهون ٿا. ڳاڙهي روشنيءَ جون شعاعون اعليٰ انڊيڪس وچولي جي مٿين ۽ هيٺان مٿاڇري کي ظاهر ڪن ٿيون.
جيستائين سلاب بتدريج موڙيندو، ان کي هدايت ڪري سگهجي ٿو جيتوڻيڪ اهو وکر يا موڙ. فائبر آپٽڪس ۾ هن بنيادي اصول جي مطابق روشني هڪ اعلي انڊيڪس گلاس جي ڪور سان گڏ هيٺين انڊيڪس شيشي جي ڪلڊنگ ۾ هدايت ڪئي وئي آهي.
Waveguide آپريشن صرف شعاع آپٽڪس پاران ڏيکاريل آهي. ڊائليڪٽرڪ موج گائيڊ جي مڪمل فيلڊ وضاحت لاءِ، ميڪسويل جي مساواتن کي تجزياتي يا عددي طور حل ڪري سگھجي ٿو.
Optical waveguide جو مثال
Dielectric slab waveguides، پڻ سڃاتل آھن planar waveguides، شايد سڀ کان وڌيڪ بنيادي قسم جا آپٽيڪل ويگ گائيڊ آھن.
ترتيب ڏنل موج گائيڊ گريٽنگس، ايڪوسٽو-آپٽڪ فلٽر، ۽ ماڊلٽر صرف چند آن-چپ ڊوائيسز آهن جيڪي سليب ويگ گائيڊ استعمال ڪري سگهن ٿيون ڇاڪاڻ ته انهن جي سادگي جي ڪري.
سليب ويگ گائيڊ پڻ اڪثر استعمال ڪيا ويندا آهن رانديڪن جي ماڊل طور.
مواد جا ٽي تہا، جن مان ھر ھڪ الڳ ڊائليڪٽرڪ ڪانسٽنٽ ھوندو آھي، سليب ويو گائيڊ ٺاھڻ لاءِ گڏ ٿيل آھن، جيڪي انھن جي وچ ۾ متوازي طرفن ۾ اڻڄاتل مدي تائين وڌائي سگھن ٿا.
جيڪڏهن مرڪزي پرت ۾ ٻاهرئين پرت جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ اپرڪٽ انڊيڪس آهي، ته روشني وچين پرت ۾ مڪمل اندروني عيوض ذريعي شامل آهي.
2-dimensional waveguide جا ڪجھ مثال
پٽي موج گائيڊ
بنيادي طور تي، پرت جي هڪ پٽي جيڪا ڪلڊنگ جي پرتن جي وچ ۾ نچوض ڪئي وئي آهي، جيڪا هڪ پٽي ويگ گائيڊ ٺاهيندي آهي.
سليب ويگ گائيڊ جي گائيڊنگ پرت صرف هڪ جي بجاءِ ٻنهي ٽرانسورس هدايتن ۾ محدود آهي، نتيجي ۾ مستطيل ويج گائيڊ جو آسان ترين مثال. ٻئي مربوط آپٽيڪل سرڪٽس ۽ ليزر ڊاءِڊس مستطيل موج گائيڊس کي استعمال ڪن ٿا.
اهي اڪثر ڪري بصري حصن جي بنياد جي طور تي ڪم ڪن ٿا جهڙوڪ مچ-زيندر انٽرفيروميٽرز ۽ واه جي ڊيگهه ڊويزن ملٽي پلڪسرز. ڪيترائي ڀيرا، مستطيل آپٽيڪل ويج گائيڊز ليزر ڊاءِڊس جي گفا کي ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن.
هڪ پلانر ٽيڪنڪ عام طور تي مستطيل شڪل سان آپٽيڪل ويج گائيڊ ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندي آهي.
ريب موج گائيڊ
ريب ويگ گائيڊ ۾، گائيڊنگ پرت بنيادي طور تي هڪ سليب آهي جنهن جي مٿان هڪ پٽي (يا گهڻيون پٽي) مٿان ڍڪيل آهي.
ملٽي ليئر رِب ڍانچي ۾، ويجھي اتحاد جي قيد ممڪن آهي ۽ گڏوگڏ ريب ويج گائيڊز ۾ ٻن طول و عرض ۾ موج جي قيد پڻ.
فوٽوونڪ ڪرسٽل ويج گائيڊ ۽ سيگمينٽ ٿيل ويج گائيڊ
انهن جي پروپيگنڊا جي رستي سان، آپٽيڪل ويج گائيڊ عام طور تي مسلسل ڪراس-سيڪشن رکي ٿو. اها صورتحال آهي، مثال طور، پٽي ۽ ريب waveguide سان.
نام نهاد بلوچ موڊس استعمال ڪرڻ سان، موج گائيڊز به انهن جي ڪراس-سيڪشن ۾ وقتي تبديليون آڻي سگهن ٿا ۽ اڃان تائين بغير ڪنهن نقصان جي روشني منتقل ڪري سگهن ٿا.
اهي ويج گائيڊس کي فوٽوونڪ ڪرسٽل ويگ گائيڊس (2D يا 3D نمونن سان) يا ورهايل ويج گائيڊ (1D نموني سان پروپيگيشن جي هدايت سان) جي طور تي درجه بندي ڪئي وئي آهي.
ليزر-لکيل waveguide
فوٽوونڪس انڊسٽري آهي جتي آپٽيڪل ويج گائيڊ تمام مفيد آهن. اليڪٽريڪل چپس ۽ آپٽيڪل فائبرز جي وچ ۾ انضمام کي 3D اسپيس ۾ ويگ گائيڊز قائم ڪرڻ سان ممڪن بڻايو ويو آهي.
ٽيليڪميونيڪيشن موج ڊگھائي تي انفراريڊ لائٽ جو هڪ واحد موڊ اهڙين موج گائيڊس کي استعمال ڪندي پروپيگنڊا ڪري سگهجي ٿو، جيڪي ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ سائيٽن جي وچ ۾ آپٽيڪل سگنلز کڻڻ لاءِ پڻ قائم ڪيا ويا آهن جن کي تمام گهٽ نقصان آهي.
Optical waveguide استعمال ڪري ٿو
مائڪرو ويڪرو ڪميونيڪيشن، براڊڪاسٽنگ، ۽ ريڊار سسٽم ۾، هڪ waveguide هڪ برقي مقناطيسي فيڊ لائن آهي. هڪ موج گائيڊ هڪ ڌاتو پائپ يا ٽيوب مان ٺاهيو ويندو آهي جيڪو مستطيل يا سلنڈر هوندو آهي.
برقياتي مقناطيسي فيلڊ ڊگھي طور تي پکڙيل آهي. هارن ۽ ڊش اينٽينا سڀ کان وڌيڪ عام موج گائيڊ ايپليڪيشنون آهن.
آپٽيڪل فائبر - ڇا اھو ھڪڙو موج گائيڊ آھي؟
ڪُل اندروني عڪاسي، جيڪو سنڀالي ٿو ته آپٽيڪل فائبر ڪيئن ڪم ڪري ٿو، ان کي هڪ هلڪو موج گائيڊ سمجهي سگهجي ٿو.
جيڪڏهن واقعن جو زاويه نازڪ زاويه کان وڌيڪ آهي، مجموعي اندروني عيوض ٿئي ٿي جڏهن هڪ پروپيگٽ موج ٻن مختلف مواد جي وچ ۾ سرحد کي منهن ڏئي ٿي.
ٿڪل
نتيجي ۾، هڪ آپٽيڪل ويج گائيڊ هڪ ڍانچي آهي جيڪا روشني جي لهر کي ”رهنمائي“ ڪري ٿي، ان کي روڪيندي ان کي مختلف طرفن ڏانهن سفر ڪرڻ کان روڪي ٿي جيڪا گهربل هجي. طبي صنعت ۾، نظرياتي فائبر اڪثر ڪري استعمال ڪيا ويندا آهن ٻنهي جي تشخيص ۽ علاج لاء.
آپٽيڪل فائبرن مان ٺهيل لچڪدار تار ڦڦڙن، رت جي شريانن ۽ ٻين عضون ۾ رکي سگهجن ٿا. هڪ ڊگھي ٽيوب گھر ۾ آپٽڪ فائبر جا ٻه بنڊل هڪ اينڊو اسڪوپ جي اندر، هڪ طبي ڊوائيس.
هڪ تفصيلي تصوير ٺاهي ويندي آهي روشنيءَ کي هڪ بنڊل ۾ ٽيسٽ هيٺ ٽشو ڏانهن هدايت ڪندي جڏهن ته ٻئي بنڊل ۾ ان مان ظاهر ٿيندڙ روشني حاصل ڪندي. جسم جي ڪجهه حصن يا جوڑوں، جهڙوڪ گوڏن کي جانچڻ لاءِ Endoscopes ٺاهي سگھجن ٿيون.
جواب ڇڏي وڃو