Saturday, May 29, 2021

ऑप्टिकल फाइबर क्या है What is Optical Fibre | Physics

ऑप्टिकल फाइबर Optical Fibre प्रकाश को मनचाहे पथ पर ले जाने का एक उपकरण है जो प्रकाश के पूर्ण आंतरिक परावर्तन Total Internal Reflection के सिद्धांत पर आधारित है। यह काँच Glass या विशेष प्लास्टिक Special Plastic का बना पतला Thin, लचीला flexible धागे जैसा तार Thread Like Wire है। सामान्यतः, इसकी मोटाई thickness एक मिलीमीटर 1mm के दसवें भाग से भी बहुत कम होती है। इस फाइबर Optical Fibre के चारों ओर एक पारदर्शी Transparent पदार्थ की परत Layer लगी होती है जिसका अपवर्तनांक Refractive index इस तार के अपवर्तनांक Refractive Index से कम होता है। 

What is Optical Fibre | Physics


अंदर के तार को कोर core तथा उसपर की पारदर्शी परत Transparent Layer को क्लैडिंग cladding कहते हैं। क्लैडिंग Cladding के ऊपर भी पोलिमर Polymer पदार्थ का एक लेप-सा लगा होता है जिसे कोटिंग coating कहते हैं। 

चित्र में ऑप्टिकल फाइबर Optical Fibre का सिद्धांत Principle समझाया गया है। छोटी त्रिज्या Radius होने के कारण प्रकाश इसके अंदर प्रायः सतह से बहुत छोटा कोण बनाता हुआ जाता है। हर परावर्तन Reflection पर इसका आपतन कोण कोर-क्लैडिंग Core Cladding के लिए क्रांतिक कोण Critical angle से अधिक होता है और यह पूर्ण आंतरिक परावर्तन Total Internal Reflection करता जाता है। इस फाइबर Optical Fibre के किसी भी प्रकार से मुड़े हुए रहने पर भी प्रकाश बिना क्लैडिंग Cladding में या बाहर गए, फाइबर Optical Fibre में चलता हुआ दूसरे किनारे पर पहुँच जाता है। 

ऑप्टिकल फाइबर Optical Fibre के बहुत सारे उपयोग हैं। आज हम टेलीफोन Telephone, इंटरनेट Internet आदि के सिग्नलों को एक स्थान दूसरे स्थान तक भेजने के लिए इन्हीं फाइबरों Optical Fibre का उपयोग करते हैं। इनमें फाइबर Optical Fibre की मोटाई तो केवल कुछ माइक्रोमीटर (<10 μm) होती है, पर क्लैडिंग Cladding, कोटिंग Coating आदि मिलकर फाइबर-केबुल Optical Fibre भी बिजली के प्लास्टिक कोटेड तारों के केबुल जैसा ही दिखता है। फाइबरों Optical Fibre की सहायता से भेजे गए संकेत प्रायः पूरी शुद्धता के साथ लंबी दूरियाँ तय कर लेते हैं। 

ऑप्टिकल फाइबर का एक अन्य महत्त्वपूर्ण उपयोग चिकित्सा क्षेत्र में है। ऑप्टिकल फाइबर Optical Fibre का समूह इंडोस्कोप Endoscope नली का प्रमुख भाग है जिसे रोगी के शरीर के अंदरूनी भागों तक पहुँचाकर उन्हें प्रकाशित करते हुए उनकी जाँच की जा सकती है। इंडोस्कोप Endoscopy में इन ऑप्टिकल फाइबरों Optical Fibre की सहायता से प्रकाश को इन दुष्कर भागों तक पहुँचाया जाता है और शरीर के भीतर प्रकाशित भाग की तस्वीर भी कंप्यूटर तक लाई जाती है। अनेक प्रकार की शल्यचिकित्सा में यह विधि अत्यंत कारगर होती है। 

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