ফাইবার অপটিকযোগাযোগ, স্যাটেলাইট কমিউনিকেশন এবং রেডিও কমিউনিকেশন হল ফাইবার অপটিক সহ আধুনিক যোগাযোগ নেটওয়ার্কের তিনটি স্তম্ভ
অনেক গুরুত্বপূর্ণ সুবিধার কারণে যোগাযোগ প্রধান ভিত্তি
ফাইবার অপটিক যোগাযোগের ইতিহাস
যোগাযোগের জন্য আলো ব্যবহার করা সম্পূর্ণ নতুন ধারণা নয়। প্রাচীন আমার দেশের অ্যালার্মের জন্য বীকন টাওয়ারের ব্যবহার হল ভিজ্যুয়াল অপটিক্যাল যোগাযোগের একটি প্রধান উদাহরণ, এবং ইউরোপীয়দের তথ্য প্রেরণের জন্য পতাকা সংকেতের ব্যবহারকে অপটিক্যাল যোগাযোগের আদিম রূপ হিসাবে দেখা যেতে পারে।
আধুনিক অপটিক্যাল যোগাযোগের রূপটি 1880 সালে আলেকজান্ডার গ্রাহাম বেল দ্বারা আবিষ্কৃত অপটিক্যাল টেলিফোনে খুঁজে পাওয়া যেতে পারে। তিনি সূর্যের আলোকে আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহার করেছিলেন, ট্রান্সমিটারের সামনে একটি স্পন্দিত আয়নার উপর রশ্মিকে ফোকাস করে, যার ফলে আলোর তীব্রতা ভয়েসের সাথে পরিবর্তিত হয়, এইভাবে আলোর তীব্রতা পরিবর্তন হয়। প্রাপ্তির শেষে, একটি প্যারাবোলিক আয়না বায়ুমণ্ডল থেকে আলোক রশ্মিকে একটি ব্যাটারিতে প্রতিফলিত করে, এবং একটি সেলেনিয়াম ক্রিস্টাল অপটিক্যাল রিসিভার হিসাবে কাজ করে, আলোক সংকেতকে বৈদ্যুতিক প্রবাহে রূপান্তর করে, এইভাবে বায়ুমণ্ডলের মাধ্যমে ভয়েস সংকেত সফলভাবে প্রেরণ করে। সেই সময়ে একটি আদর্শ আলোর উৎস এবং ট্রান্সমিশন মাধ্যমের অভাবের কারণে, এই অপটিক্যাল টেলিফোনের খুব কম ট্রান্সমিশন দূরত্ব ছিল এবং কোন ব্যবহারিক প্রয়োগ ছিল না, তাই এর বিকাশ ধীর ছিল। যাইহোক, অপটিক্যাল টেলিফোন এখনও একটি দুর্দান্ত আবিষ্কার ছিল, তথ্য প্রেরণের জন্য ক্যারিয়ার তরঙ্গ হিসাবে আলোক তরঙ্গ ব্যবহার করার সম্ভাব্যতা প্রমাণ করে। অতএব, এটা বলা যেতে পারে যে বেল অপটিক্যাল টেলিফোন ছিল আধুনিক অপটিক্যাল যোগাযোগের প্রোটোটাইপ।
বাতির উদ্ভাবনের ফলে সহজ অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থা তৈরি করা সম্ভব হয়েছে এবং আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহার করা সম্ভব হয়েছে, যেমন জাহাজ এবং জাহাজ এবং জমির মধ্যে যোগাযোগ, গাড়ির টার্ন সিগন্যাল এবং ট্রাফিক লাইট। প্রকৃতপক্ষে, যেকোনো ধরনের নির্দেশক আলো একটি মৌলিক অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থা। অনেক ক্ষেত্রে, ব্রডব্যান্ড ফ্লুরোসেন্ট লাইট-এমিটিং ডায়োড (এলইডি) আলোর উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ 1960 সালে, আমেরিকান রবার্ট মাইম্যান প্রথম রুবি লেজার আবিষ্কার করেছিলেন, যা এক অর্থে আলোর উত্সের সমস্যা সমাধান করেছিল এবং অপটিক্যাল যোগাযোগে নতুন আশা নিয়ে এসেছিল৷ সাধারণ আলোর সাথে তুলনা করে, লেজারগুলির সংকীর্ণ বর্ণালী প্রস্থ, চমৎকার দিকনির্দেশনা, অত্যন্ত উচ্চ উজ্জ্বলতা এবং তুলনামূলকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফেজের ভাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে। লেজারগুলি অত্যন্ত সুসঙ্গত আলো, এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি রেডিও তরঙ্গের অনুরূপ, যা তাদের একটি আদর্শ অপটিক্যাল ক্যারিয়ার তৈরি করে। রুবি লেজারের পরে, নাইট্রোজেন-হাইড্রোজেন (He-Ne) লেজার এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) লেজারগুলি উপস্থিত হয়েছিল এবং ব্যবহারিক প্রয়োগে রাখা হয়েছিল। লেজারের উদ্ভাবন এবং প্রয়োগ অপটিক্যাল যোগাযোগের জন্য একটি নতুন যুগের সূচনা করেছে, যা 80 বছর ধরে সুপ্ত ছিল।
যেহেতু কাও কুয়েন 1966 সালে একটি ট্রান্সমিশন মাধ্যম হিসাবে অপটিক্যাল ফাইবারের ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন, অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগটি গবেষণা থেকে প্রয়োগ পর্যন্ত দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে, ক্রমাগত প্রযুক্তিগত আপগ্রেড, ক্রমাগত যোগাযোগ ক্ষমতা (ট্রান্সমিশন রেট এবং রিলে দূরত্ব) উন্নত করা এবং প্রয়োগের সুযোগ প্রসারিত হচ্ছে।
ফাইবার অপটিক যোগাযোগের পাঁচটি ধাপ
প্রথম পর্যায়টি ছিল মৌলিক গবেষণা থেকে বাণিজ্যিক প্রয়োগ পর্যন্ত বিকাশের সময়কাল। 1976 সালে শুরু করে, গবেষণা ও উন্নয়নের গতি অনুসরণ করে এবং অনেক ক্ষেত্র পরীক্ষার পর, 0.8μm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পরিচালিত প্রথম-প্রজন্মের অপটিক্যাল ওয়েভ সিস্টেমটি আনুষ্ঠানিকভাবে 1978 সালে বাণিজ্যিকভাবে প্রয়োগ করা হয়েছিল।
দ্বিতীয় পর্যায়টি ছিল ব্যবহারিক প্রয়োগের সময়, যার গবেষণার লক্ষ্য ছিল ট্রান্সমিশন রেট উন্নত করা এবং ট্রান্সমিশন দূরত্ব বাড়ানো এবং এর প্রয়োগকে জোরালোভাবে প্রচার করা।
তৃতীয় পর্যায়টি অতি-উচ্চ ক্ষমতা এবং অতি-দীর্ঘ দূরত্বের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, নতুন প্রযুক্তিতে ব্যাপক এবং গভীর-গবেষণা সহ। এই সময়ের মধ্যে, 1.55μm বিচ্ছুরণ-স্থানান্তরিত একক-মোড অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ অর্জন করা হয়েছিল। এই অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমটি বাহ্যিক মডুলেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যা 2.5-10 Gbit/s এর ট্রান্সমিশন হার এবং 100-150 কিমি পুনরাবৃত্তিবিহীন ট্রান্সমিশন দূরত্ব অর্জন করে। এমনকি উচ্চ স্তরের পরীক্ষাগারে অর্জন করা যেতে পারে।
ফাইবার অপটিক কমিউনিকেশন সিস্টেমের চতুর্থ পর্যায়টি রিপিটার দূরত্ব বাড়ানোর জন্য অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করে এবং বিট রেট এবং রিপিটার দূরত্ব বাড়ানোর জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (WDM) প্রযুক্তি ব্যবহার করে। যেহেতু এই সিস্টেমগুলি কখনও কখনও নাল-পার্থক্য বা হেটেরোডাইন স্কিম ব্যবহার করে, সেগুলিকে সুসংগত অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থাও বলা হয়।
ফাইবার অপটিক যোগাযোগ ব্যবস্থার পঞ্চম পর্যায় ফাইবার বিচ্ছুরণ প্রসারণ বাতিল করার জন্য অরৈখিক সংকোচনের উপর ভিত্তি করে, অপটিক্যাল পালস সংকেতের কনফর্মাল ট্রান্সমিশন অর্জন করে, যা অপটিক্যাল সোলিটন যোগাযোগ নামেও পরিচিত। এই পর্যায়টি 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে বিস্তৃত হয়েছে এবং যুগান্তকারী অগ্রগতি অর্জন করেছে।
আধুনিক ফাইবার অপটিক যোগাযোগের অ্যাপ্লিকেশন
অপটিক্যাল ফাইবার ডিজিটাল এবং এনালগ উভয় সংকেত প্রেরণ করতে পারে। বর্তমানে, বিশ্বব্যাপী যোগাযোগ পরিষেবার 90% অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশনের উপর নির্ভর করে। অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন টেকনোলজির উন্নয়নের সাথে, বিশ্বব্যাপী অনেক দেশ তাদের পাবলিক টেলিকমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক, রিলে নেটওয়ার্ক এবং অ্যাক্সেস নেটওয়ার্কে অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমকে অন্তর্ভুক্ত করেছে।
অপটিক্যাল ফাইবার ব্রডব্যান্ড ব্যাকবোন ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্ক এবং অ্যাক্সেস নেটওয়ার্কগুলি দ্রুত বিকাশ করছে এবং বর্তমানে গবেষণা, উন্নয়ন এবং প্রয়োগের প্রধান কেন্দ্রবিন্দু৷ অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে নিম্নরূপ সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে:
(1) যোগাযোগ নেটওয়ার্ক: ফাইবার অপটিক যোগাযোগ যোগাযোগ নেটওয়ার্কে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং আধুনিক যোগাযোগের মূলধারার পদ্ধতি হয়ে উঠেছে।
(2) কম্পিউটার লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক (LAN) এবং ওয়াইড এরিয়া নেটওয়ার্ক (WANs) ইন্টারনেট গঠন করে।
(3) কেবল টেলিভিশন নেটওয়ার্কের ট্রাঙ্ক এবং বিতরণ নেটওয়ার্ক, শিল্প টেলিভিশন সিস্টেমের স্যাটেলাইট আর্থ স্টেশন, মাইক্রোওয়েভ লাইন, অ্যান্টেনা রিসিভার ইত্যাদি।
(4) সমন্বিত পরিষেবার জন্য ফাইবার অপটিক অ্যাক্সেস নেটওয়ার্ক।
(5) ফাইবার অপটিক সেন্সর। কঠোরভাবে বলতে গেলে, ফাইবার অপটিক সেন্সর যোগাযোগের ক্ষেত্রের অন্তর্গত নয়। যাইহোক, ফাইবার অপটিক সেন্সর হল ফাইবার অপটিক্সের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ ক্ষেত্র।
