ہائی پاور فائبر آپٹک سسٹم غیر لکیری اثرات کا زیادہ شکار کیوں ہیں؟

کیوں ہیں؟ہائی پاور فائبر آپٹک نظامغیر لکیری اثرات کا زیادہ شکار؟

In فائبر آپٹک نظام, بہت سے مسائل تقریباً کبھی بھی کم بجلی کے حالات میں پیدا نہیں ہوتے ہیں، لیکن جب طاقت بڑھ جاتی ہے، تو وہ اچانک ظاہر ہو جاتی ہیں یا یہاں تک کہ قابو سے باہر ہو جاتی ہیں، جیسے سپیکٹرل وسیع ہونا، طاقت کا عدم استحکام، سگنل کا بگاڑ، اور نظام کی کارکردگی میں کمی۔ ان مظاہر کو اکثر کلیدی لفظ سے منسوب کیا جاتا ہے: غیر خطی اثرات۔ تو سوال یہ ہے کہ: ایسا کیوں ہے کہ ایک بار جب یہ ایک اعلیٰ طاقت والی حالت میں داخل ہو جاتا ہے، تو فائبر آپٹک سسٹم نان لائنر مسائل کا زیادہ شکار ہوتے ہیں؟
1، نان لائنر اثرات کی بنیادی وجوہات
فائبر آپٹک مواد (کوارٹز) خود غیر خطوطی خصوصیات رکھتے ہیں، بنیادی طور پر روشنی کی شدت (کیر اثر) کے ساتھ بدلتے ہوئے ریفریکٹیو انڈیکس کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ کم طاقت پر، یہ اثر انتہائی کمزور اور نہ ہونے کے برابر ہے۔ لیکن جب طاقت بڑھ جاتی ہے تو روشنی کی شدت میں اضافہ ہوتا ہے اور غیر خطی اثر نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے۔
2، اعلی طاقت کے تحت غیر لکیری اثرات کو بڑھانے کے کلیدی عوامل
انتہائی زیادہ روشنی کی شدت: آپٹیکل ریشوں کا موڈ فیلڈ ایریا بہت چھوٹا ہے (عام طور پر دسیوں μm ²)، اور یہاں تک کہ اگر کل طاقت زیادہ نہ ہو، روشنی کی شدت پہلے ہی بہت زیادہ ہے۔ غیر خطی اثرات کا براہ راست تعلق روشنی کی شدت سے ہوتا ہے (کل طاقت کے بجائے)، اور جیسے جیسے طاقت بڑھتی ہے، روشنی کی شدت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے، اور اسی کے مطابق نان لائنر اثرات بڑھتے ہیں۔
طویل آپریٹنگ لمبائی: آپٹیکل ریشوں میں روشنی کئی میٹر سے کئی کلومیٹر تک پھیل سکتی ہے، اور غیر لکیری اثرات پورے پھیلاؤ کے عمل میں جمع ہوتے رہتے ہیں، بالآخر ایک اہم اثر پڑتا ہے۔ غیر لکیری اثرات کی شدت کو روشنی کی شدت کے متناسب کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جو پھیلاؤ کی لمبائی سے ضرب کیا جاتا ہے۔
3، عام نان لائنر اثرات اور ان کے مظاہر
سیلف فیز ماڈیولیشن (SPM): روشنی کی شدت میں تبدیلی ریفریکٹیو انڈیکس میں تبدیلیوں کا سبب بنتی ہے، جس کے نتیجے میں مرحلے میں تبدیلیاں آتی ہیں اور اسپیکٹرل وسیع ہوتی ہیں، جو نبض کی چوڑائی اور اسپیکٹرل براڈننگ کے طور پر ظاہر ہوتی ہیں۔
Stimulated Brillouin Scattering (SBS): یہ آسانی سے تنگ لکیر کی چوڑائی اور اعلی طاقت کے حالات میں متحرک ہو جاتا ہے، ایک واضح حد کے ساتھ جو بیک سکیٹرنگ پیدا کر سکتا ہے، منتقلی کی طاقت کو محدود کر سکتا ہے، اور سسٹم آؤٹ پٹ میں اچانک گرنے یا عدم استحکام کا سبب بن سکتا ہے۔
محرک رمن سکیٹرنگ (SRS): زیادہ طاقت یا لمبے ریشوں میں ظاہر ہوتا ہے، جس کی خصوصیت طویل طول موج کی طرف توانائی کی منتقلی اور اسپیکٹرل ساخت میں تبدیلی سے ہوتی ہے۔
4، کم طاقت کے تحت مسئلہ ظاہر نہ ہونے کی وجہ
غیر لکیری اثرات میں حد کی خصوصیات اور غیر لکیری نمو کی خصوصیات ہوتی ہیں۔ اثر انتہائی کمزور اور کم طاقت پر جمع کرنا مشکل ہے۔ ایک بار جب طاقت حد سے تجاوز کر جائے گی، اثر تیزی سے بڑھے گا اور اچانک ظاہر ہو جائے گا، جو انجینئرنگ میں "بجلی کے بڑھتے ہی اچانک ظاہر ہونے والے مسائل" کے رجحان کی وضاحت کرتا ہے۔
5، انجینئرنگ میں بنیادی تضادات اور نمٹنے کی حکمت عملی
اعلی طاقت کے نظام کو طاقت میں اضافہ کرتے ہوئے غیر لکیری اثرات کو دبانے کی ضرورت ہے۔ انجینئرنگ کے عام طریقوں میں شامل ہیں:
روشنی کی شدت کو کم کرنے کے لیے موڈ فیلڈ ایریا کو بڑھانا
کارروائی کی مؤثر لمبائی کو مختصر کریں۔
SBS کو دبانے کے لیے لائن کی چوڑائی بڑھائیں۔
سسٹم کے فن تعمیر کو بہتر بنائیں
بنیادی خیال روشنی کی شدت کو فی یونٹ حجم کم کرنا یا غیر خطی مجموعی اثرات کو کم کرنا ہے۔
نتیجہ
اعلی طاقتفائبر آپٹکنظام غیر خطی اثرات کا زیادہ شکار ہیں، اور اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ فائبر میں روشنی کی زیادہ شدت اور طویل آپریٹنگ فاصلہ مواد کی غیر خطی خصوصیات کو بڑھا دیتا ہے۔ غیر لکیری اثرات طاقت اور لمبائی کے ساتھ جمع ہوتے ہیں، اور حد سے تجاوز کرنے کے بعد تیزی سے ظاہر ہوتے ہیں۔ لہٰذا، نظام کے ڈیزائن میں روشنی کی شدت اور موثر لمبائی کو کنٹرول کرنا نان لائنیرٹی کو دبانے کی کلید ہے۔