کی میز کے مندرجات[چھپائیں][دکھائیں]
ایک جسمانی شے جو آپٹیکل سپیکٹرم میں برقی مقناطیسی لہروں کو ہدایت کرتی ہے اسے آپٹیکل ویو گائیڈ کہا جاتا ہے۔
پلاسٹک اور شیشے پر مشتمل شفاف ڈائی الیکٹرک ویو گائیڈز، نیز آپٹیکل فائبر، آپٹیکل ویو گائیڈز کی مخصوص شکلیں ہیں۔
مقامی رینج جس میں روشنی پھیل سکتی ہے ایک آپٹیکل ویو گائیڈ کے ذریعہ محدود ہے، جو روشنی کو ہدایت کرنے کے لئے ایک مقامی طور پر غیر ہم آہنگ آلہ ہے۔
عام طور پر، ایک ویو گائیڈ میں ایک سیکشن ہوتا ہے جہاں اضطراری انڈیکس ارد گرد کے میڈیم (جسے کلڈینگ کہا جاتا ہے) سے زیادہ ہوتا ہے۔
اس مضمون میں، ہم آپٹیکل ویو گائیڈ کے اصولوں، کچھ مثالوں اور بہت کچھ کا جائزہ لیں گے۔
آپٹیکل ویو گائیڈ کا تعارف
فوٹوونک ڈیوائسز کے بنیادی بلڈنگ بلاکس آپٹیکل ویو گائیڈز ہیں، جو ڈائریکٹ، جوڑے، سوئچ، ڈیوائیڈ، ملٹی پلیکس اور ڈیملٹی پلیکس آپٹیکل سگنلز ہیں۔
پلانر ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، جو کہ مائیکرو الیکٹرانکس، غیر فعال ویو گائیڈز، الیکٹروپٹک اجزاء، ٹرانسمیٹر، ریسیورز، اور ڈرائیونگ الیکٹرانکس کے مترادف ہے، سبھی کو ایک چپ پر جوڑا جا سکتا ہے۔
ویو گائیڈ ڈیوائسز کی کارکردگی کا انحصار مختلف عوامل پر ہوتا ہے، جن میں جیومیٹری، طول موج، ابتدائی فیلڈ کی تقسیم، مادی معلومات، اور الیکٹروپٹک ڈرائیونگ کے حالات شامل ہیں، اس حقیقت کے باوجود کہ ان کے کام کاج کا بڑے پیمانے پر مطالعہ اور سمجھا گیا ہے۔
گیجٹ بنانے سے پہلے، کچھ پیرامیٹرز کو ٹیون کرنے کی ضرورت ہے۔ چونکہ ایک چپ بنانے کے لیے بہت سارے وسائل کی ضرورت ہے، بڑے پیمانے پر آپٹو الیکٹرانک سرکٹس کے لیے عین مطابق ماڈلنگ ضروری ہے۔
ویو گائیڈ موڈز، موڈ کپلنگ، نقصان، اور فائدہ، نیز لائٹ سگنلز کی ترسیل، سبھی آپٹیکل ویو گائیڈ ڈیزائن میں نقلی ہیں۔
ویو گائیڈ ڈیوائس کو انٹری ڈیٹا کے ایک حصے میں اس کی جیومیٹری، مینوفیکچرنگ فیکٹرز، اور میٹریل کنسٹینٹس کے ذریعے بیان کیا گیا ہے۔
ویو گائیڈ ڈیٹا مثالی طور پر سافٹ ویئر کے ساتھ پروجیکٹ لے آؤٹ کا استعمال کرتے ہوئے ان پٹ ہونا چاہئے جو مینوفیکچرنگ پیرامیٹرز کا بھی انتظام کر سکے۔
عددی حسابات ترتیب دینے کے لیے، ڈیٹا داخل کرنے میں ایک اور جزو بھی شامل ہوتا ہے۔ ایک کامل دنیا میں، ان پٹ سسٹم عددی حساب کی تفصیلات کو چھپا یا محدود کر دے گا۔
لیکن چونکہ ویو گائیڈ ماڈلنگ اکثر پیچیدہ عددی طریقہ کار کا استعمال کرتی ہے، اس لیے آپ کو بنیادی اعداد کے کچھ عناصر سے واقف ہونے کی ضرورت ہے۔
فوٹوونک سرکٹس ویو گائیڈز کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ ویو گائیڈ سینٹر کے ساتھ راستے پر کھڑا ہونا ویو گائیڈ کی چوڑائی کی تعریف ہے، چاہے وہ مقرر ہو یا تبدیل ہو۔
آپٹیکل ویو گائیڈ کا بنیادی پرنسپل
جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، جیومیٹریکل یا رے آپٹکس کے تصورات کو آپٹیکل ویو گائیڈز کے تحت بنیادی خیالات کو پہنچانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ریفریکشن وہ عمل ہے جس کے ذریعے روشنی جو کسی ایسے مادے میں داخل ہوتی ہے جس میں زیادہ ریفریکٹیو انڈیکس ہوتا ہے عام کی طرف جھک جاتا ہے۔
ہوا سے شیشے میں روشنی داخل ہونے کے معاملے پر غور کریں۔ اسی طرح جس طرح روشنی دوسرے راستے پر چلتی ہے، شیشے سے ہوا تک، اسی راستے پر چلتی ہے اور معمول سے ہٹ جاتی ہے۔ وقت کے الٹ جانے والی توازن کی وجہ سے، یہ نتیجہ نکلتا ہے۔ ہوا میں ہر ایک کرن کو شیشے کی کرن سے نقشہ بنانا ممکن ہے۔
ون ٹو ون رشتہ ہوتا ہے۔ لیکن شیشے میں روشنی کی کچھ شعاعیں اضطراب کی وجہ سے چھوٹ جاتی ہیں۔ مکمل اندرونی عکاسی، جو شیشے میں باقی روشنی کو پھنساتی ہے، کام کرنے کا طریقہ کار ہے۔
نازک زاویہ پر ایک زاویہ پر، وہ شیشے کے ہوا کے رابطے پر واقع ہوتے ہیں۔ گرین کے فنکشن پر بنائے گئے زیادہ نفیس فارمولیشنز میں، یہ اضافی شعاعیں ریاستوں کی بڑی کثافت سے تعلق رکھتی ہیں۔
ڈائی الیکٹرک ویو گائیڈ میں، ہم مکمل اندرونی عکاسی کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کو پکڑ سکتے ہیں اور اسے ڈائریکٹ کر سکتے ہیں۔ سرخ روشنی کی کرنیں ہائی انڈیکس میڈیم کے اوپر اور نیچے کی سطحوں کو منعکس کرتی ہیں۔
جب تک سلیب دھیرے دھیرے موڑتا ہے، جب تک یہ مڑے یا موڑتا ہے تب بھی اسے ہدایت کی جا سکتی ہے۔ فائبر آپٹکس میں اس بنیادی اصول کے مطابق نچلے انڈیکس شیشے کی کلیڈنگ میں روشنی کی رہنمائی ہائی انڈیکس گلاس کور کے ساتھ کی جاتی ہے۔
ویو گائیڈ آپریشن کو صرف کرن آپٹکس کے ذریعہ دکھایا گیا ہے۔ ڈائی الیکٹرک ویو گائیڈ کی مکمل فیلڈ وضاحت کے لیے، میکسویل کی مساوات کو تجزیاتی یا عددی طور پر حل کیا جا سکتا ہے۔
آپٹیکل ویو گائیڈ کی مثال
ڈائی الیکٹرک سلیب ویو گائیڈز، جنہیں پلانر ویو گائیڈز بھی کہا جاتا ہے، شاید سب سے بنیادی قسم کی آپٹیکل ویو گائیڈز ہیں۔
اریڈ ویو گائیڈ گریٹنگز، اکوسٹو آپٹک فلٹرز، اور ماڈیولیٹر صرف چند آن چپ ڈیوائسز ہیں جو اپنی سادگی کی وجہ سے سلیب ویو گائیڈ استعمال کر سکتے ہیں۔
سلیب ویو گائیڈز بھی اکثر کھلونا ماڈل کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
مواد کی تین پرتیں، جن میں سے ہر ایک کا ایک الگ ڈائی الیکٹرک مستقل ہوتا ہے، کو سلیب ویو گائیڈ بنانے کے لیے جوڑ دیا جاتا ہے، جو ان کے درمیان انٹرفیس کے متوازی سمتوں میں غیر معینہ مدت تک پھیل سکتا ہے۔
اگر مرکزی پرت میں بیرونی تہوں سے زیادہ ریفریکٹیو انڈیکس ہو تو، روشنی درمیانی تہہ میں کل اندرونی انعکاس کے ذریعے موجود ہوتی ہے۔
2-جہتی ویو گائیڈ کی کچھ مثالیں۔
پٹی ویو گائیڈ
بنیادی طور پر، پرت کی ایک پٹی جو کلیڈنگ پرتوں کے درمیان نچوڑی جاتی ہے وہی ایک پٹی ویو گائیڈ بناتی ہے۔
سلیب ویو گائیڈ کی گائیڈنگ پرت صرف ایک کی بجائے دونوں ٹرانسورس سمتوں میں محدود ہے، جس کے نتیجے میں مستطیل ویو گائیڈ کی سب سے آسان مثال ہے۔ انٹیگریٹڈ آپٹیکل سرکٹس اور لیزر ڈائیوڈ دونوں مستطیل ویو گائیڈز کو ملازمت دیتے ہیں۔
وہ اکثر آپٹیکل پرزوں کی بنیاد کے طور پر کام کرتے ہیں جیسے مچ-زہنڈر انٹرفیرو میٹرز اور ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسرز۔ کئی بار، مستطیل آپٹیکل ویو گائیڈز لیزر ڈایڈس کی گہاوں کو بنانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
ایک پلانر تکنیک عام طور پر مستطیل شکل کے ساتھ آپٹیکل ویو گائیڈ بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
پسلی ویو گائیڈ
ریب ویو گائیڈ میں، گائیڈنگ پرت بنیادی طور پر ایک سلیب ہوتی ہے جس کے اوپر ایک پٹی (یا ایک سے زیادہ سٹرپس) چڑھی ہوتی ہے۔
کثیر پرت پسلیوں کے ڈھانچے میں، قریب کی وحدت کی قید ممکن ہے اور ساتھ ہی پسلی ویو گائیڈز میں لہر کو دو جہتوں میں قید کرنا بھی ممکن ہے۔
فوٹوونک کرسٹل ویو گائیڈ اور سیگمنٹڈ ویو گائیڈ
ان کے پھیلاؤ کے راستے کے ساتھ، آپٹیکل ویو گائیڈز عام طور پر ایک مستقل کراس سیکشن رکھتے ہیں۔ یہ صورت حال ہے، مثال کے طور پر، پٹی اور پسلی ویو گائیڈز کے ساتھ۔
نام نہاد بلوچ طریقوں کو استعمال کرنے سے، ویو گائیڈز اپنے کراس سیکشن میں متواتر تغیرات بھی رکھ سکتے ہیں اور پھر بھی بغیر کسی نقصان کے روشنی کی ترسیل کر سکتے ہیں۔
ان ویو گائیڈز کو فوٹوونک کرسٹل ویو گائیڈز (ایک 2D یا 3D پیٹرننگ کے ساتھ) یا سیگمنٹڈ ویو گائیڈز (پروپیگنڈے کی سمت کے ساتھ 1D پیٹرننگ کے ساتھ) کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔
لیزر سے لکھا ہوا ویو گائیڈ
فوٹوونکس انڈسٹری وہ جگہ ہے جہاں آپٹیکل ویو گائیڈ سب سے زیادہ کارآمد ہیں۔ الیکٹریکل چپس اور آپٹیکل فائبر کے درمیان انضمام 3D اسپیس میں ویو گائیڈز کو ترتیب دے کر ممکن بنایا گیا ہے۔
ٹیلی کمیونیکیشن ویو لینتھ پر انفراریڈ لائٹ کا ایک موڈ اس طرح کے ویو گائیڈز کا استعمال کرتے ہوئے پھیلایا جا سکتا ہے، جو بہت کم نقصان کے ساتھ ان پٹ اور آؤٹ پٹ سائٹس کے درمیان آپٹیکل سگنل لے جانے کے لیے بھی ترتیب دیے گئے ہیں۔
آپٹیکل ویو گائیڈ استعمال کرتا ہے۔
مائیکرو ویو کمیونیکیشن، براڈکاسٹنگ، اور ریڈار سسٹمز میں ویو گائیڈ ایک برقی مقناطیسی فیڈ لائن ہے۔ ایک ویو گائیڈ دھاتی پائپ یا ٹیوب سے بنا ہے جو مستطیل یا بیلناکار ہے۔
برقی مقناطیسی میدان طولانی طور پر پھیلتا ہے۔ ہارن اور ڈش اینٹینا سب سے عام ویو گائیڈ ایپلی کیشنز ہیں۔
آپٹیکل فائبر - کیا یہ ویو گائیڈ ہے؟
کل اندرونی عکاسی، جو آپٹیکل فائبر کے کام کرنے کے طریقہ کار کو کنٹرول کرتی ہے، اسے ہلکی لہر گائیڈ کے طور پر سوچا جا سکتا ہے۔
اگر واقعہ کا زاویہ تنقیدی زاویہ سے بڑا ہے تو، مکمل اندرونی عکاسی اس وقت ہوتی ہے جب ایک پھیلنے والی لہر دو مختلف مادوں کے درمیان سرحد کا سامنا کرتی ہے۔
نتیجہ
آخر میں، آپٹیکل ویو گائیڈ ایک ایسا ڈھانچہ ہے جو روشنی کی لہر کو مطلوبہ سمت سے مختلف سمت میں سفر کرنے سے روک کر "رہنمائی" کرتا ہے۔ طبی صنعت میں، آپٹیکل فائبر کو اکثر تشخیص اور علاج دونوں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
آپٹیکل ریشوں سے بنے لچکدار تاروں کو پھیپھڑوں، خون کی شریانوں اور دیگر اعضاء میں رکھا جا سکتا ہے۔ ایک لمبی ٹیوب ایک اینڈوسکوپ کے اندر آپٹک ریشوں کے دو بنڈل رکھتی ہے، ایک طبی آلہ۔
ایک بنڈل میں ٹیسٹ کے تحت ٹشو کی طرف روشنی کا رخ کرتے ہوئے ایک تفصیلی تصویر بنائی جاتی ہے جبکہ دوسرے بنڈل میں اس سے منعکس ہونے والی روشنی حاصل کی جاتی ہے۔ جسم کے بعض حصوں یا جوڑوں جیسے گھٹنوں کی جانچ کرنے کے لیے اینڈو سکوپ بنائے جا سکتے ہیں۔
جواب دیجئے