অপটিক্যাল ফাইবার হচ্ছে খুব সরূ এবং নমনীয় কাচ তন্তু । দুটি ভিন্ন ঘনত্বের কাচ সমন্বয়ে অপটিক্যাল ফাইবার তৈরী করা হয়। আলোকবহনের কাজে এটি ব্যবহৃত হয়। পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের প্রযুক্তি কাজে লাগিয়ে অপটিক্যাল ফাইবার কাজ করে। টেলিফোন, টেলিপ্রিন্টার, টেলিভিশন ইত্যাদির আলোক সিগন্যালকে অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে পাঠানো হয়।

অপটিক্যাল ফাইবারের সংক্ষিপ্ত ইতিহাসঃ

যোগাযোগের মাধ্যম হিসেবে অপটিক্যাল কনসেপ্ট প্রথম আবিস্কার করেন ফরাসি বিজ্ঞানী Claude Chappe কর্তৃক ১৭৯০ সালে আবিস্কৃত অপটিক্যাল টেলিগ্রাফ। এই পদ্ধতিতে মনুষ্য অপারেটর এক টাওয়ার থেকে অন্য টাওয়ারে বার্তা পাঠাতো। কিন্তু পরে ইলেক্ট্রিক টেলিগ্রাফ আসায় এই পদ্ধতি অকেজো হয়ে যায়। পরবর্তীতে আলেকজান্ডার গ্রাহাম বেল ১৮৮০ সালে অপটিক্যাল টেলিফোন সিস্টেম আবিস্কার করেন যা ফটোফোন হিসেবে পরিচিতি লাভ করেছিল। তিনি বাতাসে আলোক সিগন্যাল পাঠানোর চিন্তা-ভাবনা করেছিলেন কিন্তু আবহাওয়া আলোকে যথার্থভাবে ট্রান্সমিট করতে পারতো না। ফলে তাঁর এই উদ্দেশ্য ব্যাহত হয়। বর্তমান ফাইবারে যে আলোর পূর্ণ আভ্যন্তরীন প্রতিফলন হয়, তা আবিস্কার করেন সুইস পদার্থবিদ Daniel Collodon ও ফরাসি পদার্থবিদ Jacones Babinet ১৮৪০ সালে। এই ধারণা নিয়ে ১৯২০ সালে Henrich Lamm এবং Munich নামের এক ছাত্র টেলিভিশনের ইমেজ বা ছবি স্বচ্ছ কাঁচদণ্ডের মধ্য দিয়ে পাঠাতে সমর্থ হন। কিন্তু তাদের আবিস্কৃত ইমেজ কোয়ালিটি খুব একটা ভাল ছিল না। এতদিন পর্যন্ত যেভাবে ট্রান্সমিশন করা হতো, তার সবই ছিল আনক্লাডিং। সেই কারণে বেশিরভাগ আলো চারদিকে ছড়িয়ে পড়ায় সিগন্যাল দূর্বল হতো। পরবর্তিতে আমেরিকান পদার্থবিদ Brian O’Brien সর্বপ্রথম ক্লাডিং অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহারে সমর্থ হন।

অপটিক্যাল ফাইবারের ৩ টি অংশঃ

১. কোরঃ এই অংশটি একেবারে কেন্দ্রে থাকে। এটি অনেক পাতলা । এর পরিধি মাত্র ৮ থেকে ১০.৫ µm. এটি গ্লাস বা প্লাস্টিক দিয়ে তৈরি। এর মধ্য দিয়ে আল প্রবেশ করে

২. ক্লেডিং: কোরকে আবদ্ধ করে রাখা বাইরের ডাইইলেক্ট্রিক আবরন। এর পরিধি প্রায় ১২৫ µm. কোরের মধ্যে আলো প্রতিফলিত করে।

৩. জ্যাকেটঃ কয়েকটি ক্লেডিং কে আবদ্ধ করে রাখে যে অংশটি। এটি একটি প্লাস্টিকের আবরন। এটি আদ্রতা,ঘর্ষণ থেকে কোরকে রক্ষা করে।

অপটিক্যাল ফাইবারের প্রকারভেদঃ

ফাইবারের গাঠনিক প্রতিসারাংকের উপর ভিত্তি করে অপটিক্যাল ফাইবারকে ৩ ভাগে ভাগ করা হয়ঃ

১. স্টেপ ইনডেক্স ফাইবার।

২. গ্রেডেড ইনডেক্স ফাইবার।

৩. মনোমোড ইনডেক্স ফাইবার।

ট্রান্সমিটারঃ

ট্রান্সমিটারের প্রাণ হচ্ছে আলোক উৎস । আলোক উৎসের প্রধান কাজ হচ্ছে তথ্যটাকে ইলেক্ট্রিক সংকেতের মাধ্যমে আলোতে পরিণত করা । সাধারণত আলোক উৎস হিসাবে লেড(LED-light emitting diode) অথবা লেসর(Laser diode) ব্যবহার করা হয় । এই দুইটাই অর্ধপরিবাহী ডিভাইস যার প্রধান কাজ উৎপাদিত সংকেত কে আলোতে পরিণত করা।

অপটিক্যাল ফাইবারে ট্রান্সমিশন পক্রিয়াঃ

আমরা জানি যে অপটিক্যাল ফাইবার এক প্রকার আলোক তন্তু, এটি শুধুমাত্র আমরা যে সংকেতটা দূরবর্তী স্থানে পাঠাতে চাই ,তাই বহন করে নিয়ে যায় –অনেকটা ডাকঘরের রানার এর মতো ।আমরা যে তথ্য বা ডাটা পাঠাতে চাই তা প্রথমে ইলেক্ট্রিক ট্রান্সমিটারের মধ্যে যায় , সেখান থেকে আলোক ট্রান্সমিটারে মধ্যে যেয়ে বিপরীত পাশে অর্থাৎ রিসিভার প্রান্তের আলোক রিসিভারে যায়,তারপর আবার সেটা ইলেক্ট্রিক ট্রান্সমিটার রিসিভার হয়ে তথ্যটা যিনি গ্রহন করবেন তার কাছে পৌছায়। এখন প্রথম থেকে ব্যাপারটি ব্যাখ্যা করা যাক । যে তথ্যটা আমরা পাঠাতে চাই তা প্রথমে ইলেক্ট্রিক ট্রান্সমিটারে যায় । তথ্যটি তারপর বিদ্যুৎ অর্থাৎ এনালগ সংকেতে রূপান্তরিত হয়-মাইক্রো ফোন এর মাধ্যমে । এরপর এই এনালগ সংকেত টি PCM(Pulse code modulation) এর মাধ্যমে বাইনারি সংকেতে অর্থাৎ ডিজিটাল সংকেত এ রূপান্তরিত হয়ে আলোক উৎসে পরিণত হয় ।এই আলোক উৎসটি আলোক ট্রান্সমিটার এর মধ্যে যায়-যেখানে সংকেতটি আলোকে পরিণত হয় এবং এই আলোক সংকেতটাই আলোক তন্তুর বা অপটিক্যাল ফাইবারের মধ্যে দিয়ে রিসিভার প্রান্তে যায় ।রিসিভার প্রান্তে ঠিক উল্টো ধাপের মাধ্যমে আমরা প্রেরক থেকে পাঠানো তথ্যটি পাই । মোটামুটি এই ভাবেই আমাদের তথ্যটা আলোক তন্তুর মধ্য দিয়ে প্রাপক এর নিকট যায়

অপটিক্যাল ফাইবারের সুবিধাঃ

১. অধিক ব্যান্ডউইডথ ও লং ট্রান্সমিশন ডিস্টেন্সঃ 

অপটিক্যাল ফাইবার ব্যান্ডউইডথ বেশী যার ফলে কপার কেবল এর চেয়ে কম সময়ে অনেক বেশী ডাটা ট্রান্সফার করতে পারে। অপটিক্যাল ফাইবার এর সর্বোচ্চ ব্যান্ডউইডথ ১০ gbps এর উপরে আর কপার কেবল এর ব্যান্ডউইডথ সর্বোচ্চ ১ gbps ।কাঁচের তুলনায় দশ হাজার গুণ স্বচ্ছ কাচ ব্যবহার করা হয় এবং এর ফলে আলোক শক্তি রূপে তথ্য অনেক দ্রুততার সাথে প্রেরণ করা যায়। সেকেন্ডে দশ বিলিয়ন বার অন-অফ মোডে রেখে লেজার রশ্মির মাধ্যমে ফাইবার অপটিক্সে তথ্য প্রেরণ করা হয়। অপটিক্যাল ফাইবারের ডাঁটা ট্রান্সফার এর ডিসটেন্স রেঞ্জ ৩০০ মিঃ থেকে ৪০ কিঃমিঃ আর কপার কেবল এর সর্বোচ্চ ১০০ মিঃ। একটি ফাইবার একসাথে ৩,০০০,০০০ উভমুখি ভয়েস কল কিংবা ৯০,০০০ টিভি চ্যনেলের তথ্য আদান প্রদান করতে পারে।

২. ছোট পরিধি ও কম ওজনঃ 

অপটিক্যাল ফাইবার এর পরিধি অনেক কম এমনকি মানুষের চুলের চাইতেও চিকন। ফাইবার এর উপর প্রতিরোধক প্রলেপ দেওয়ার পরও এর পরিধি কপার কেবল এর চেয়ে অনেক কম। ফাইবার কপার তুলনায় অনেক হালকা। ৭০০ কিঃ মিঃ টেলিযোগাযোগ কপার কেবলের ওজন ২০ টন। এই একই কেবল যদি ফাইবার দিয়ে বানানো হয় তাহলে লাগে মাত্র ৭ কেজি কাঁচ। হাল্কা বলে এটি এয়ারক্রাফট, স্যটেলাইট অথবা জাহাজে ব্যবহার করা সুবিধাজনক।

৩. ইলেক্ট্রিক্যাল আইসোলেশন মুক্তঃ 

 গ্লাস অথবা প্লাস্টিক পলিমার দিয়ে তৈরি বলে অপটিক্যাল ফাইবার অন্যান্য কেবল এর মতো ঘর্ষণে স্পার্ক বা সর্ট-সার্কিট ঘটায় না।

৪. ইলেক্ট্রিক্যাল ইন্টারফারেন্স মুক্তঃ

অপ্টিকাল ফাইবার এমন একটি নল যা ইলেক্ট্রিক ফোর্স কে কোন রকম কন্ডাকশন ছাড়াই  পরিবাহিত করে। তাই এটি  electromagnetic interference(EMI)  অর্থাৎ তড়িত চৌম্বকীয় প্রতিবন্ধকতা মুক্ত। এবং যেহেতু অপটিক্যাল ফাইবার লাইট সিগন্যাল পাস করে তাই এটি radio frequency interference (RFI) অর্থাৎ রেডিও তরঙ্গের কম্পন মুক্ত।

৫. সিগন্যালের সর্বোচ্চ নিরাপত্তাঃ

অপ্টিকাল ফাইবারের আলো কোন ফাইবারের বাইরে কোন রকমের সিগ্নাল বিকিরন করে না ফলে সিগন্যালের সর্বোচ্চ নিরাপত্তা নিশ্চিত হয়। ফলে সামরিক কিংবা ব্যাঙ্কিং এর মত গুরুত্তপুর্ন খাতে এই নিরাপত্তা আ্কর্ষনীয়।

৬. ট্রান্সমিশন লস কমঃ   প্রায় ২০ বছর ধরে অপটিক্যাল ফাইবার নিয়ে বিজ্ঞানীরা কাজ করে আসছে এবং এর উন্নতি সাধন করে আসছে। তাই বর্তমানে উৎপাদিত অপটিক্যাল ফাইবার উন্নত মানের যে কোনো কপার তারের তুলনায় খুব কম ট্রান্সমিশন লস ঘটায় ।

৭. তুলনামুলক খরচ কমঃ  অপটিক্যাল ফাইবার তৈরির উপাদান খরচ দিন দিন কমে আসছে। লং ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য এটি কপার তারের তুলানায় খরচ কম। লাইফ টাইম বেশী।

অপটিক্যাল ফাইবারে অসুবিধাঃ

১. অপটিক্যাল ফাইবার কমুনিকেশনে প্রথম ইন্সটলেশন খরচ অনেক বেশী।

২. অপটিক্যাল ফাইবার ভঙ্গুর। একটা নিদিষ্ট পরিমান এর বেশি বাঁকানো যায়না। একে U আকৃতিতে বাঁকানো যায়না তাই যেখানে কম বাঁকানো প্রয়োজন হয় শুধু সেখানেই ব্যাবহার করা যায়।

৩. কেমিক্যাল দ্বারা এফেক্টটেড হতে পারে যেমন- হাইড্রোজেন গ্যাস দ্বারা (আন্ডার ওয়াটার ট্রান্সমিশন এর ক্ষেত্রে)।

৪. কপার তারের চেয়ে অপটিক্যাল ফাইবারে প্রটেকশন বেশি জরুরী। একবার কাটলে জোরা দেওয়া জটিল।

৫. মেইনটেইন করতে এক্সপার্ট লোকের প্রয়োজন হয় ।

অপটিক্যাল ফাইবারের প্রয়োগ (Application) :

1. Telecommunications: Carriers use optical fiber to carry plain old telephone service (POTS) across their nationwide networks. Local exchange carriers (LECs) use fiber to carry this same service between central office switches at local levels, and sometimes as far as the neighborhood or individual home (fiber to the home [FTTH]).

2. Cable television: Cable television companies also use fiber for delivery of digital video and data services. The high bandwidth provided by fiber makes it the perfect choice for transmitting broadband signals, such as high-definition television (HDTV) telecasts.

3. Biomedical industry: Another important application for optical fiber is the biomedical industry. Fiber-optic systems are used in most modern telemedicine devices for transmission of digital diagnostic images.

Other applications for optical fiber include space, military, automotive, and the industrial sector.

আপনি কি জানেন,  কিভাবে আপনি  আপনার মোবাইল এর সাহায্যে কয়েক সেকেন্ড এর ভিওর কয়েক হাজার মাইল দূরত্বে থাকা ডাটা এক্সেস করতে পারেন।  

আপনি যাতে, পৃথিবীর সকল ডাটা সেন্টার এর ডাটা এক্সেস করতে পারেন।   এই জন্য  অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবল এর সাহায্যে   সংযোগ স্থাপন করা হয়েছে।  

যেটি কিনা 214 টির বেশি দেশের মধ্যে করা হয়েছে।  এর এই জন্য আপনি পৃথিবীর ওই সকল দেশের ডাটা ,  ঘরের বসেই দেখতে পারেন। 

তা হোক আমেরিকায় থাকা Youtube Video এর ডাটা অথবা অন্য কোন দেশে থাকা , কোন ওয়েব সাইট এর ডাটা।

আর এই কার্য সফল করার জন্য , যে ক্যাবল টি ব্যবহার করা হয় । তাকে বলা হয় Optical Fiber Cable।

আপনি যদি জানতে চান, কি এই অপটিক্যাল ফাইবার, কিভাবে এটা কাজ করে, এর ইতিহাস, প্রকারভেদ, সুবিধা অসুবিধা  তাহলে পুরো Artical টি পড়ুন।  

#ক্যাবলে নেটওয়াকিং এর সাহায্যে ,পৃথিবীর প্রায় প্রত্যেকটি দেশের মাঝে যোগাযোগ ব্যবস্থা স্থাপন করা হয়েছে।  

এবং ওই ক্যবল গুলোকে মাটির ভিওর হতে শুরু করে সমুদ্র এর ভিওরেও স্থাপন করা হয়েছে। এই ক্যবল গুলোর নাম হলো Optical Fiber Cable যাকে Optic Fiber ও বলা হয়ে থাকে। 

এই ক্যাবল গুলোর মাধ্যমে সবথেকে বেশি পরিমান ডাটা ট্রান্সমিট করা সম্ভব।

এর ব্যবহার শুধু ডাটা ট্রান্সমিট করার জন্যই ব্যবহার হয় না। এর ব্যবহার চিকিৎসা যন্ত্রেও এর ব্যবহার হয়ে থাকে।(সংগৃহীত) 

শুভেচ্ছান্তে

মোঃ মামুনুর রহমান  

সহকারী শিক্ষক(আইসিটি),

আইসিটি (ICT4E) জেলা অ্যাম্বাসেডর, রাজশাহী , a2i, Bangladesh

ও

ব্রিটিশ কাউন্সিল কো-অর্ডিনেটর,রাজশাহী 

গুল-গোফুর বালিকা উচ্চ বিদ্যালয় ও মহাবিদ্যালয়     

গোদাগাড়ী, রাজশাহী

Mobile & WhatsApp : +8801768927380

Email:  [email protected]   

বাতায়ন আইডি : mamunggghsc10 ,