Basics of Fibre Optic. အပိုင္း (၆)

Basics of Fibre Optic.       အပိုင္း (၆)

Single-mode နဲ႔ Multi-mode ဘာေတြကြာျခားသလဲ

Fibre Material
        Optical Fibre ေတြကိုထုတ္လုပ္တဲ့ေနရာမွာ အဓိကအားျဖင့္ Glass နဲ႔ Plastic အမ်ိဳးအစားေတြကို အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။
       
Glass နဲ႔ Plastic တို႔မွာ မတူညီတဲ့ Characteristic ေတြ႐ွိသလို အသံုးျပဳ မႈ နယ္ပယ္ေတြလည္းမတူၾကပါဘူး။ ေယဘုယအားျဖင့္ Plastic Fibre ေတြကို Very Short Range Communication ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၿပီး Glass Fibre ေတြကိုေတာ့ Short and Long ႏွစ္မ်ိဳးစလံုးမွာအသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။ အဲ့ဒီလိုအသံုးျပဳ ၾကတဲ့အခါ မွာ Modal Dispersion ဆိုတာေတြျဖစ္ေပၚလာပါတယ္။

Modal Dispersion ဆိုတာ
      အ႐ွင္းဆံုးေျပာရရင္   Radio Electronic Device ေတြမွာ Noise ေတြဝင္တာ Frequency မသန္႔တာေတြကို Distortion လို႔ေျပာဆိုေလ့႐ွိၿပီး Optical Fibre ေတြမွာေတာ့ Dispersion လို႔ ေခၚဆိုျခင္းပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
         Long Range Transmission ေတြမွာ အကြာအေဝးမ်ားလြန္းတာေၾကာင့္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္ေျခ ပိုမိုမ်ားျပားပါတယ္။ ေနာက္တစ္ခ်က္က Plastic အမ်ိဳးအစား နဲ႔ျပဳ လုပ္ထားတဲ့ Fibre Cable ေတြဟာ Glass အမ်ိဳးအစားနဲ႔ ျပဳ လုပ္ထားတဲ့ Fibre Cable ေတြထက္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္မႈ အေျခအေနပိုမ်ားပါတယ္။
          ဒါ့ေၾကာင့္ Plastic Fibre Cable ေတြကို Very Short Range အတြက္ပဲ အသံုးျပဳ ၾကတာ မ်ားၿပီး Glass Fibre Cable ေတြကိုေတာ့ Multi-mode ပဲ ျဖစ္ျဖစ္ Single-mode ပဲျဖစ္ျဖစ္ Long-haul transmission ေတြမွာ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။
          မ်ားေသာအားျဖင့္ေတာ့ ႏိုင္ငံတကာမွာ Long-haul အတြက္ Single-mode ကိုပဲ အသံုးျပဳ ၾကပါတယ္။

Multi-mode နဲ႔ Dispersion
         Multi-mode မွာဆိုရင္ Light mode ေတြကို မတူညီတဲ့ Reflected Angle ေတြ မတူညီတဲ႔ Light wavelength ေတြနဲ႔  Tx ျပဳ လုပ္ပါတယ္။ အဲ့ဒီလို Tx လုပ္တဲ့အခါ မွာ Angle အက်ဥ္းဆံုး Mode မွာ Dispersion အမ်ားဆံုးျဖစ္ေပၚပါတယ္။ ဘာ့ေၾကာင့္လဲဆိုရင္ သူဟာ တစ္ျခား Light Mode ေတြထက္ Angle ေတြမ်ားစြာ လိုအပ္လို႔ပါပဲ။
 ဒါ့ေၾကာင့္ ကန့္သတ္ သတ္မွတ္ထားတဲ့ Bandwidth ေတြေပၚမူတည္ၿပီးေတာ့ Light Mode ေတြကို Tx ျပဳ လုပ္ရပါတယ္။
ဥပမာ- 50um Core အတြက္ဆိုရင္ Bandwidth ကို 20Mhz/km အျဖစ္ကန္႔သတ္ထားပါတယ္။

Modal Dispersion ေတြ ေလ်ာ့က်ေအာင္ ထိေရာက္တဲ့ နည္းလမ္းမ်ိဳးစံုကို ပညာ႐ွင္ေတြက ႐ွာေဖြ အသံုးခ်ေနေပမယ့္လည္း ျပည့္စံုမႈေတာ့မ႐ွိေသးပါဘူး။  ဒါဟာလည္း သဘာဝတရားတစ္ခုပါပဲ။ Theory ေတြကို အေျခခံၿပီး စာရြက္ေပၚမွာ ခ်တြက္ထားတဲ့ Ideal state ဆိုတာ စာရြက္ထဲမွာပဲ ႐ွိေနပါတယ္။ ျပင္ပလက္ေတြ႔မွာေတာ့ လိုအပ္ခ်က္ေတြ မ်ားစြာဟာေနရာတိုင္းမွာ႐ွိေနသလို Fibre Cable Communication မွာလည္း ႐ွိေနပါတယ္။

        Fibre အေၾကာင္း ေလ့လာသူတို႔အဖို႔ Modal Dispersion ကို Chromatic Dispersion နဲ႔ မေရာေထြးေစဖို႔ သတိျပဳ ရမွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
Chromatic dispersion ဆိုတာကေတာ့ အလင္းတန္းေတြရဲ႕ မတူညီတဲ့ Wavelength ေတြ အလင္းအလ်င္ျခားနားမႈေတြေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚၿပီးေတာ့ အလင္းထုတ္လႊတ္မႈအေျခအေနတစ္ခုမွာ ႐ွိေနတဲ့ Modal Dispersion ဆိုတာကေတာ့ Monochromatic Light Source ေတြေၾကာင့္ အမ်ားဆံုးျဖစ္ေပၚပါတယ္။
Monochromatic ဆိုတာကေတာ့
ဂရိ စာလံုး ကေန ယူထားတာပါ။  Mono ဆိုတာ single ကို ဆိုလိုၿပီး Chroma ဆိုတာကေတာ့ Color ကို ဆိုလိုျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။

         Modal dispersion ရဲ႕ အထူး case တစ္ခုကေတာ့ Multi-mode ေတြမွာ အေတြ႔မ်ားတဲ့ Polarization Mode Dispersion (PMD) ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။
ဥပမာ- Multi-mode မွာ Light Mode ႏွစ္ခုဟာ တစ္ၿပိဳင္နက္တည္းမွာ Speed တူညီစြာနဲ႔ သြားတယ္ဆိုပါစို႔။ အဲ့ဒီေနရာမွာ Light signal ေတြရဲ႕မတူညီတဲ့ Wavelength ေတြ Fibre cable ေတြသြယ္တန္းထားမႈအေျခအေန ေကြးၫြတ္မႈအေျခအေနေတြ ဆြဲဆန္႔တဲ့အခါမွာ ခံႏိုင္ရည္နဲ႔ စသျဖင့္  နည္းစနစ္က်နမႈ႐ွိခဲ့မယ္ဆိုရင္ Dispersion ျဖစ္ႏိုင္မႈအေျခအေနေတြဟာ နည္းပါးမွာပါ။
        အကယ္၍ ဆန္႔က်င္ဘက္ အေျခအေနေတြ ျပဳလုပ္ခဲ့မယ္ဆိုရင္ေတာ့ Signal ေတြဟာ ပံုပ်က္ပန္းပ်က္နဲ႔ တစ္ဖက္ကို ေရာက္႐ွိသြားမွာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။

Modal Dispersion ေတြဟာ Single-mode ေတြမွာလည္း ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။

ေလးစားလွ်က္
TunWai @ Electronics

ဆက္ရန္........