فائبر آپٹک مواصلات کی تاریخ

قدیم زمانے سے ہی ، انسانوں کے مابین طویل فاصلے پر مواصلات کا مطالبہ کبھی کم نہیں ہوا۔ وقت گزرنے کے ساتھ ، بیکن سے ٹیلی گراف تک ، اور پھر 1940 میں پہلی سموکل کیبل کی سرکاری خدمت میں ، ان مواصلاتی نظام کی پیچیدگی اور صحت سے متعلق بھی مسلسل بہتری آئی ہے۔ تاہم ، مواصلات کے ان طریقوں میں سے ہر ایک کی حدود ہیں۔ اگرچہ معلومات کو منتقل کرنے کے لئے بجلی کے سگنل کا استعمال تیز ہے ، لیکن بجلی کے اشاروں کی آسانی سے توجہ کی وجہ سے ٹرانسمیشن کے فاصلے کو بڑی تعداد میں ریپیٹرز کی ضرورت ہوگی۔ اگرچہ مائکروویو مواصلات ہوا کو بطور میڈیم استعمال کرسکتے ہیں ، لیکن یہ کیریئر فریکوینسی کے ذریعہ بھی محدود ہے۔ یہ وسط -20 ویں صدی تک نہیں تھا جب لوگوں کو یہ احساس ہوا کہ معلومات کو منتقل کرنے کے لئے روشنی کا استعمال بہت سے اہم فوائد حاصل کرسکتا ہے جو ماضی میں موجود نہیں تھے۔

تاہم ، اس وقت ، آپٹیکل سگنلز کو منتقل کرنے کے لئے کوئی انتہائی مربوط روشنی کے ذرائع یا مناسب میڈیا موجود نہیں تھے ، لہذا آپٹیکل مواصلات ہمیشہ ہی ایک تصور رہا ہے۔ یہ 1960 کی دہائی تک نہیں تھا کہ لیزر کی ایجاد نے پہلا مسئلہ حل کیا۔ 1970 کی دہائی میں ، کارننگ شیشے کے کاموں نے دوسرے مسئلے کو حل کرنے کے لئے اعلی معیار ، کم توجہ آپٹیکل ریشوں کو تیار کیا۔ اس وقت ، آپٹیکل ریشوں میں منتقل ہونے والے سگنلوں کی توجہ پہلی بار آپٹیکل فائبر مواصلات ، گاو کون کے والد کے ذریعہ تجویز کردہ 20 ڈسیبل فی کلومیٹر (20 ڈی بی\/کلومیٹر) کی دہلیز سے کم تھی ، جس نے آپٹیکل ریشوں کے مواصلاتی میڈیا کے طور پر آپٹیکل ریشوں کے امکان کو ثابت کیا۔ ایک ہی وقت میں ، سیمیکمڈکٹر لیزرز جو گیلیم آرسنائڈ (GAAs) کو بطور مواد استعمال کرتے ہیں ان کے چھوٹے سائز کے فائدہ کی وجہ سے فائبر آپٹک مواصلات کے نظام میں بھی ایجاد اور بڑے پیمانے پر استعمال ہوئے تھے۔ 1976 میں ، ریاستہائے متحدہ امریکہ کے اٹلانٹا میں زیر زمین پائپ لائن میں 44.7 MBIT\/s کی رفتار کے ساتھ پہلا فائبر آپٹک مواصلات کا نظام پیدا ہوا۔

پانچ سالہ تحقیق اور ترقیاتی مدت کے بعد ، پہلا کمرشل فائبر آپٹک مواصلات کا نظام 1980 میں لانچ کیا گیا تھا۔ یہ انسانی تاریخ کا پہلا فائبر آپٹک مواصلات کا نظام ہے جو گیلیم آرسنائڈ لیزر کو 800 نینوومیٹر کی طول موج کے ساتھ روشنی کے ماخذ کے طور پر استعمال کرتا ہے ، جس میں 45 ایم بی\/ایس (ہر سیکنڈ میں بٹس فی سگنل) کی ٹرانسمیشن کی شرح ہوتی ہے ، اور اس کی ضرورت ہوتی ہے کہ وہ ایک ریپیٹر کو بہتر بنائے۔

تجارتی فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی دوسری نسل بھی 1980 کی دہائی کے اوائل میں تیار کی گئی تھی ، جس میں انگاس لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے 1300 نینو میٹر کی طول موج کے ساتھ۔ اگرچہ ابتدائی فائبر آپٹک مواصلات کے نظام بازی کے معاملات سے متاثر ہوئے تھے ، 1981 میں سنگل موڈ فائبر کی ایجاد نے اس مسئلے پر قابو پالیا۔ 1987 تک ، تجارتی فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی ٹرانسمیشن ریٹ 1.7 جی بی\/سیکنڈ تک پہنچ چکی تھی ، جو پہلے فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی رفتار سے تقریبا چالیس گنا تیز ہے۔ بیک وقت ٹرانسمیشن پاور اور سگنل کی توجہ کے مسئلے کو بھی نمایاں طور پر بہتر بنایا گیا ہے ، جس میں 50 کلومیٹر کے وقفوں پر سگنل کو بڑھانے کے لئے ایک ریپیٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ 1980 کی دہائی کے آخر میں ، ای ڈی ایف اے کی پیدائش آپٹیکل مواصلات کی تاریخ کا ایک سنگ میل کا واقعہ تھا۔ اس نے فائبر آپٹک مواصلات میں براہ راست آپٹیکل ریلے کو قابل بنایا ، جس سے طویل فاصلے پر تیز رفتار ٹرانسمیشن ممکن ہو اور DWDM کی پیدائش کا باعث بنے۔

تیسری نسل کے فائبر آپٹک مواصلات کا نظام روشنی کے ماخذ کے طور پر 155 0} nanometers کی طول موج کے ساتھ لیزرز کا استعمال کرتا ہے ، اور سگنل کی توجہ کو کم کرکے 0. 2 کلومیٹر (0.2db\/کلومیٹر) 2 ڈیسیبل فی کلو میٹر تک کم کردیا گیا ہے۔ اس سے قبل ، گیلیم آرسنائڈ انڈیم فاسفائڈ لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کو اکثر نبض پھیلانے کے مسائل کا سامنا کرنا پڑتا تھا ، لیکن سائنس دانوں نے ان مسائل کو حل کرنے کے لئے بہترین بازی سے ریشوں کو ڈیزائن کیا ہے۔ 1550 نینو میٹر لائٹ لہروں کو منتقل کرتے وقت ان ریشوں میں تقریبا صفر بازی ہوتی ہے ، کیونکہ وہ لیزر اسپیکٹرم کو کسی ایک طول بلد موڈ تک محدود کرسکتے ہیں۔ ان تکنیکی کامیابیوں نے تیسری نسل کے فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی ٹرانسمیشن ریٹ کو 2.5 جی بی\/سیکنڈ تک پہنچنے کے قابل بنا دیا ہے ، اور ریپیٹرز کے درمیان فاصلہ 100 کلومیٹر تک پہنچ سکتا ہے۔

چوتھی نسل کے فائبر آپٹک مواصلات کا نظام آپٹیکل یمپلیفائر متعارف کراتا ہے تاکہ ریپیٹرز کی ضرورت کو مزید کم کیا جاسکے۔ اس کے علاوہ ، طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ڈبلیو ڈی ایم) ٹکنالوجی ٹرانسمیشن کی شرحوں میں نمایاں اضافہ کرتی ہے۔ ان دونوں ٹیکنالوجیز کی ترقی کے نتیجے میں فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی صلاحیت میں ایک اہم چھلانگ لگ گئی ہے ، اور ہر چھ ماہ میں دوگنا ہوتا ہے۔ 2001 تک ، یہ 10tb\/s کی حیرت انگیز رفتار تک پہنچا تھا ، جو 1980 کی دہائی میں فائبر آپٹک مواصلات کے نظام سے 200 گنا زیادہ ہے۔ حالیہ برسوں میں ، ٹرانسمیشن کی شرح مزید بڑھ کر 14tb\/s ہوگئی ہے ، جس میں ہر 160 کلومیٹر کے فاصلے پر صرف ایک ریپیٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔

پانچویں نسل کے فائبر آپٹک مواصلات کے نظام کی ترقی کی توجہ طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسر کی طول موج کی آپریٹنگ رینج کو بڑھانا ہے۔ روایتی طول موج کی حد ، جسے عام طور پر 'سی بینڈ' کے نام سے جانا جاتا ہے ، تقریبا 1530 نینو میٹر اور 1570 نینو میٹر کے درمیان ہے ، جبکہ نئے بینڈ میں خشک فائبر کا کم نقصان والا بینڈ 1300 نینو میٹر اور 1650 نینو میٹر کے درمیان ہے۔ ایک اور ترقی پذیر ٹکنالوجی آپٹیکل سولیٹنز کے تصور کا تعارف ہے ، جو آپٹیکل ریشوں کے نان لائنر اثرات کو استعمال کرتی ہے تاکہ دالوں کو بازی کا مقابلہ کرنے اور ان کی اصل لہر کو برقرار رکھنے کے قابل بنائے۔

1990 سے 2000 تک ، انٹرنیٹ جھاگ کے اثرات کی وجہ سے آپٹیکل فائبر مواصلات کی صنعت میں نمایاں اضافہ ہوا۔ اس کے علاوہ ، کچھ ابھرتے ہوئے نیٹ ورک ایپلی کیشنز ، جیسے ویڈیو آن ڈیمانڈ ، انٹرنیٹ بینڈوتھ کی نمو مور کے قانون کے ذریعہ متوقع سرکٹ چپس میں ٹرانجسٹروں کی اضافے کی شرح سے بھی زیادہ ہوجاتی ہے۔ انٹرنیٹ جھاگ کے پھٹنے سے لے کر 2006 تک ، آپٹیکل فائبر مواصلات کی صنعت نے کاروباری اداروں کے استحکام اور آؤٹ سورسنگ کے ذریعے اخراجات میں کمی کے ذریعے اپنی زندگی جاری رکھی ہے۔