ऑप्टिकल फाइबर और इसकी व्युत्पत्ति के संख्यात्मक एपर्चर

ऑप्टिकल फाइबर एक प्लास्टिक या पारदर्शी फाइबर है जिसका उपयोग प्रकाश के प्रचार के लिए किया जाता है। इस का कार्य सिद्धांत पूरी तरह से अलग दीवारों से कुल आंतरिक प्रतिबिंब है। तो प्रकाश को लंबी दूरी के लिए प्रेषित किया जा सकता है क्योंकि फाइबर ऑप्टिक्स का लचीलापन पर्याप्त है। तो इसका उपयोग सूक्ष्मदर्शी में किया जाता है जो सूक्ष्म आकार, डेटा में होते हैं संचार , ठीक एंडोस्कोप डिजाइन में, आदि एक प्रकाशित तंतु केबल में कोर, क्लैडिंग और जैकेट जैसी तीन परतें शामिल हैं। एक क्लैडिंग के माध्यम से एक कोर परत संलग्न है। यहां क्लैडिंग लेयर को आमतौर पर प्लास्टिक या सिलिका के साथ डिजाइन किया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर के भीतर कोर का मुख्य कार्य एक ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करना है, जबकि क्लैडिंग कोर में प्रकाश को निर्देशित करता है। जैसा कि ऑप्टिकल सिग्नल पूरे फाइबर में निर्देशित होता है, तो इसे ऑप्टिकल वेवगाइड कहा जाता है। यह लेख ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर के अवलोकन पर चर्चा करता है।

ऑप्टिकल फाइबर का न्यूमेरिकल एपर्चर क्या है?

परिभाषा: इसमें होने वाली प्रकाश किरण को इकट्ठा करने के लिए एक ऑप्टिकल फाइबर की क्षमता का मापन संख्यात्मक एपर्चर के रूप में जाना जाता है। इसका संक्षिप्त रूप NA है जो दक्षता को दर्शाता है प्रकाश जिसका प्रसार करने के लिए फाइबर के भीतर एकत्र किया जाता है। हम जानते हैं कि जब प्रकाश कुल आंतरिक प्रतिबिंब के दौरान एक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रचारित होता है। तो फाइबर के भीतर कई कुल आंतरिक प्रतिबिंब एक छोर से दूसरे छोर तक संचारित होते हैं।

आंतरिक परावर्तन के साथ ऑप्टिकल फाइबर केबल

एक बार जब प्रकाश किरण एक ऑप्टिकल फाइबर के स्रोत से उत्पन्न होती है, तो इसमें अधिकतम उत्सर्जित विकिरण प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर बहुत कुशल होना चाहिए। तो हम कह सकते हैं कि प्रकाश की दक्षता जो ऑप्टिकल फाइबर से प्राप्त हो रही है, एक ऑप्टिकल फाइबर भर में एक संकेत प्रेषित करने के बाद मुख्य चरित्र है।

संख्यात्मक एपर्चर स्वीकृति कोण से जुड़ा हुआ है क्योंकि फाइबर के माध्यम से प्रकाश यात्रा के दौरान स्वीकृति कोण अधिकतम कोण है। इसलिए NA और स्वीकृति कोण एक दूसरे के साथ जुड़ा हुआ है।

ऑप्टिकल फाइबर प्रयोग के संख्यात्मक एपर्चर

ऑप्टिकल फाइबर प्रयोग का आरेख नीचे दिखाया गया है। निम्नलिखित छवि में, एक प्रकाश किरण जिसे फाइबर ऑप्टिक में प्रेषित किया जाता है, उसे 'XA' के साथ दर्शाया जाता है। यहाँ index ‘1 'कोर का अपवर्तनांक है और' ’2 'क्लैडिंग है।

निम्नलिखित छवि प्रकाश किरण को दर्शाती है जो एक ऑप्टिकल फाइबर पर केंद्रित है। इधर, प्रकाश किरण फाइबर अक्ष के माध्यम से एक कोण through α 'के साथ सघन से दुर्लभ माध्यम तक जाती है। फाइबर ऑप्टिक केबल में the α 'कोण को स्वीकृति कोण कहा जाता है।

यह घटना किरण कोर-क्लैडिंग के इंटरफेस के माध्यम से पूरी तरह से प्रतिबिंबित होने के लिए फाइबर केबल के भीतर यात्रा करती है। हालांकि, महत्वपूर्ण कोण के विपरीत घटना कोण अधिक होना चाहिए, अन्यथा, यदि घटना कोण कम है महत्वपूर्ण कोण के साथ तुलना करें, तो किरण प्रतिबिंबित होने के बजाय अपवर्तित हो जाती है।
स्नेल के नियम के आधार पर, अपवर्तित किरण और घटना कोण एक ही कोण में संचारित होंगे।

ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर

इसलिए, इस कानून को मध्यम 1 (वायु) और कोर इंटरफेस पर लागू करके, फिर समीकरण होगा

= पाप α = sin1 पाप =

निम्नलिखित छवि की तरह The image 'का मूल्य ऊपर से लिखा जा सकता है।

Π = π / 2- .c

उपरोक्त समीकरण में ‘θ 'के मान को प्रतिस्थापित करके

= पाप α = =1 पाप (2- / 2- =c)

Ƞ पाप α = Ƞ1 * पाप (2/2) - पाप (c)

त्रिकोणमिति से, हम जानते हैं कि पाप trig = cos sin और पाप 2/2 = 1 है

= पाप α = (1cos (=c)

पाप α = 1 / (कॉस ()c)

हम जानते हैं कि, cos =c = that1-sin2 .c

कोर-क्लैडिंग के इंटरफेस पर स्नेल का नियम लागू करके, फिर हम प्राप्त कर सकते हैं

Ƞ1 पाप Ƞc = sin2 पाप 2/2

Ƞ1 पाप Ƞc = θ2

यहाँ मानक त्रिकोणमिति मानों के अनुसार पाप according / 2 मान 2 1 ’है

पाप .c = Ƞ2 / Ƞ1

कॉस ,c समीकरण में पाप valuec मान को प्रतिस्थापित करें

cos θc = √1- cos √c = -1- (/2 / Ƞ1) 2

पाप α समीकरण में cos valuec मान को प्रतिस्थापित करें, फिर

पाप α = 1 / Ƞ√1- (/2 / )1) 2

पाप α = (Ƞ12- /22) / √

हम पहले ही चर्चा कर चुके हैं कि माध्यम 1 वायु के अलावा कुछ नहीं है, इसलिए अपवर्तक सूचकांक (ƞ) होगा 1. तो विशेष रूप से हम कह सकते हैं

पाप α = (Ƞ12- √22)

एनए =) (Ƞ12- √22)

ऑप्टिकल फाइबर फॉर्मूला का संख्यात्मक एपर्चर ऊपर से लिया गया है। तो यह NA के लिए सूत्र है, जहां the the1’S कोर के लिए अपवर्तक सूचकांक और ƞ ref2 ’क्लैडिंग के लिए अपवर्तक सूचकांक है।

न्यूमेरिकल एपर्चर के अनुप्रयोग

NA के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं

• फाइबर ऑप्टिक्स
• लेंस
• सूक्ष्मदर्शी उद्देश्य
• फोटोग्राफिक उद्देश्य

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। संख्यात्मक एपर्चर (NA) क्या है?

संख्यात्मक एपर्चर प्रकाश को इकट्ठा करने की क्षमता है अन्यथा एक ऑप्टिकल फाइबर क्षमता।

२)। ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर का अनुप्रयोग क्या है?

फाइबर ऑप्टिक्स में, यह कोण की सीमा का वर्णन करता है जहां फाइबर ऑप्टिक पर प्रकाश उत्पन्न हो रहा है और इसके साथ प्रसारित किया जाएगा।

३)। संख्यात्मक एपर्चर का अनुप्रयोग क्या है?

NA आमतौर पर माइक्रोस्कोपी में स्वीकृति शंकु का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है

4)। फाइबर ऑप्टिक केबल में स्वीकृति कोण क्या है?

पूरे आंतरिक प्रतिबिंब के स्वीकृति कोण के रूप में जाने के बाद फाइबर के माध्यम से प्रकाश को फैलाने के लिए फाइबर अक्ष का उपयोग करके प्रकाश किरण के माध्यम से पूरा किया गया अधिकतम कोण।

5)। संख्यात्मक एपर्चर का सूत्र क्या है?

संख्यात्मक एपर्चर (NA) का मुख्य सूत्र = Ƞ (-12- )22) है

6)। ऑप्टिकल फाइबर का चयन कैसे करें?

ऐसे विभिन्न पैरामीटर हैं जिन्हें उपयुक्त ऑप्टिकल फाइबर का चयन करने के लिए प्रतिबिंब में लिया जाना चाहिए संकेत प्रसार ।

7)। फाइबर ऑप्टिक केबल का कार्य सिद्धांत क्या है?

फाइबर ऑप्टिक केबल का कार्य सिद्धांत कुल आंतरिक प्रतिबिंब है जहां ऊर्जा के एक छोटे से नुकसान के माध्यम से प्रकाश संकेतों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर प्रसारित किया जा सकता है।

इस प्रकार, यह सब क्या है के बारे में है ऑप्टिकल फाइबर में एक संख्यात्मक एपर्चर , ऑप्टिकल फाइबर के संख्यात्मक एपर्चर की व्युत्पत्ति, और इसके अनुप्रयोगों को उपरोक्त जानकारी से अंत में, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि प्रकाश-संग्रह की क्षमता को NA के रूप में जाना जाता है। तो NA का मान इतना अधिक होना चाहिए कि दो अपवर्तक सूचकांक के बीच असमानता एक बार अधिक हो जाए। इसके लिए, this1 अधिक होना चाहिए अन्यथा ,2 नीचे होना चाहिए। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, NA का मूल्य क्या है?