رڼايي سپڼسيزې اړيكې

رڼايي سپڼسيزې اړيكې
Fiber optic communication

جوته ده،چې دا زموږ ټكنالوژي عصر (پير) د ډېرو ځلانده اختراعاتو او دريافتونو لاس ته راوړنه ده.خو اوس ددغه عصر(پير) په ارتقا (لوړتيا) كې ترټولو زياته ونډه زموږ د خبرتياوو (information) استعمال د هغوى د لېږدونې وړيتا او د هغو توكيو چې مونږ يې ددغو موخو لپاره استعمالو،ده.
د يونيمې لسيزې څخه مخكې زياتره برېښيزې اړيكې (اړتياوې) (communication) د تامبه زيو (copper caldes) له لارې كېدى،كوم به چې دتاو شوې (twisted) كواكزل (محوري) Co-axial كيبلونو په حالت كې وه. په دې سېسټم (system) كې به اړيكې په مس زيو باندې د برېښنايې (ټكانونو) سگنالونو د لېږدونې په ذريعه كېدې. خو پدې كلونو كې يو نوې سېسټم منځ ته راغې،چې د مس زيو پرځاى رڼايي سپڼسى(hyper optical), (optical fiber) او د برېښنايي سگنالونو پرځاى رڼايي (optical) سگنالونو كار وي.

د يو پېړۍ زړو مس زيو (coper wises) نه تر اوس دم رڼايي سپڼيسيو (optical fiber) پورې پرمختگ او زموږ د ډېرې خبرتيا،پر اوږدو فاصلو(واټنو) باندې ژر لېږدونې زياتېدونكى وړتيا د ژوند په ټولو څانگو كې د ټكنالوژيكي پرختگ پولې ډېرې پراخه كړې دي.

مخكې لدې، چې د رڼايي سپڼسۍ اړيكتياوې (fiber optic communication) نور هم سره وشنوو، ښه به دا وى، چې د اړيكتيا (telecommunication) په اړه يو څه معلومات ترلاسه كړو.

## '''اړيكتياوې (telecommunication) يعنې څه؟'''
هغه وسيلې او سېسټمونه (systems)، چې برېښيز (الېكټرونيكي) او رڼايي (نوري) optical سگنالونه په اوږدو واټنو لېږدوي (transmit) د خبرتياو مختلف ډولونه لكه: اواز او ويډيو، لومړې برېښنايي يا رڼايي (optical) سگنال ته اړول كېږي............. برېښنايي سگنالونه د مس زيو په ذريعه لېږدول كېږي او يا هم په هوا كې د راډيوي څپو (radio waves) په څېر انتقالېږي.

خو رڼايي سگنالونه (optical signals) د ښيښيي سپڼسيو  (glass fiber/plastic fiber) په ريښكې باندې مزل كوي. كله چې يو سگنال خپل ځاى ته ورسېږي، نو (              )   (Receiver) هغه سگنال بېرته يو هېروونكي حالت ته واړوي،لكه غږ، په ټفلېفون يا هم د ټلويزيون پر پردې باندې روان انځورونه او ياهم لفظونه او انځورونه ستاسې د كمپيوټر (سولگر) پر پرده باندې.

په اړيكتياو (telecommunication) كې د پيغامونو لېږد رالېږد (tranmession) د مختلفو وسيلو په استعمال سره له مختلفو لارو كېږي. خو دا پيغام لېږدونه په دوه ډوله ده.

۱- له يوې نقطې څخه بلې نقطې ته point to point
۲- له يوې نقطې څخه ډېرو نقطو ته: point to multipoint

پيغامونه د مختلفو لېږديزو رسنيو (Transmission media) په استعمال سره له يوه ځاى څخه بل ځاى ته لېږدول كېږي. په لېږدنيزو رسنيو كې مس زي، ارتباطي( اړيكتيايي) سپوږمكۍ (communication satellite) دراډيو وړې څپې، (…? Signals) او د رڼايي سپڼسيو كېبلونه شامل دي.

د رڼايي سپڼسيز اړيكې (fiberaytic communication) منځ ته راتلل، ډېرې خبرتياوې، په خورا چټكتيا سره په اوږدو واټنو لېږدول !!! ؟؟؟؟
دې سوال ساينس پوهان ډېر پرېشان كړي وه، خو ددې مسئلې حل صرف د ليدونكې رڼا (visible light) د اړيكتيايي رسنۍ (چاپېريال) (Transmission medium) په توگه استعمال وو.
دا نظريه په لومړي ځل الكساندر گراهم بِل د ۱۸۷۰ م په اواخرو كې وړاندې كړه، خو د يو ښه ورونكي اهتزاز (cassier frequency) د پيدا كولو كومه لاره وه اونه هم د رڼا له يوه ځى څخه بل ځاى ته د لېږدونې.

په ۱۹۶۰ ز كې د لېزر (laser) اختراع له څېړونكو سره مرسته وكړه، چې ( نوټ د حاشي لپاره د رڼا د سر موجونه هم شته چې موږ يې نه وينو، دې نه رڼا ته نه ليدونكې رڼا (invisible light) واي، او ليدونكې هغه رڼا ده، چې موږ يې وينو) سره مرسته وكړه، چې داسې يوه لار پيدا كړي، چې ليدونكي رڼا د اړيكتيايي رسنۍ (medium) په توگه وكاروي. ددغو ټولو هڅو لاسته راوړنه رڼايي سپڼسي (fiber optics) وه.
 
ننني بنسټيز رڼايي سپڼسۍ مزي (flan fiber optic cables) خورا ډېر bid width برابروي اړو داسې ښېگنې لري ،چې له دې نه مخكې په بل كوم transmission media  كې نه وى.
انټرنېټ، گرځنده فون، فكس ماشينونه او داسې نوې په دې عصري ټولنه كې د ژوند كولو  لاره ده. دا ټولې ټكنالوژۍ پر لېزر او رڼايي سپڼسيو (fiber optics)  باندې ولاړې دي.

رڼايي سپڼيزې اړيكتياوې (fiber optic communication) به په نږدې وخت كې د ټولو اوسنيو اړيكتيايي سېسټمونو ځاى ونيسي.

ولې؟؟؟

ځكه، چې موږ غواړو ډېرې خبرتياوې په خورا چټكيا سره پر لرې واټنو وليږو.
دا يواځې د (fiber optic communication) كار لارې امكان لري.

پر دې سربېره رڼايي سپڼسي نور ډېر ښه والې لري.

رڼايي سبنسي (optical fibers) په نړيوال اړيكتيايي سېسټم كې د ملا د تير حيثيت لري. دا د ښيښې څخه جوړ حيرانوونكې سپڼسي، چې هر يو يې د انسان له وېښته څخه نرې، خو له پولادو څخه كلك دى. ددې لپاره سكښت شوې دي، چې ډېرې خبرتياوې واخلي او د نوي ډول- بڼې رڼا (laser) په ذريعه يې ولېږدوي.

لېزر او (optical fiber) يو ځاى د نړۍ  د اړيكتيايي سېسټمونو وړتيا (ظرفيت)  خورا ډېر كړې دى، لكه حيرانوونكى پرمختگ پر سولونې (comoputing)، انټرنېټ او نړيوال ټلفوني كې.
دغه نري سپڼسي د مس زيو (copper cables) او كواكزل مزيو (coaxial cable) پر پرتله خورا ډېرې خبرتياوې په ډېره كره توگه له يو ځايه بل ځاى ته لېږدوي.

رڼايي سپڼسي fiber optics د لړيز گڼيال خبرتوكي (axial digital data) د لېږدونې لپاره تر ټولو غوره شمېرل كېږي.

دا سپڼسي په بنسټيزه توگه د ټولو ناخوالو مدافع دي. د تالندې په گډون ( شمول)، د رڼايي سپڼسي د برېښنا لپاره غېر هادي دي. نو ځكه د رڼايي سپڼسيو په كېبلونو كې نېغ په نېغه تماس سره له جگ ولټېج (high voltage) برېښنا مزيو او برېښنا كارونكيو وسيلو سره كارېداى شي.
ځكه، چې دا سپڼسي د ښيښې څخه جوړېږي نو ځكه نه كوليږي ( زنگ نه وهي) corrode) او نه هم ورسره ډېر كېمياوي مواد جوړجاړې (تعامل) كوي. دا لامل دى، چى موږ يې تر هر ډول خاورې لاندې تېرولاى شو، او حتى، چې موږ يې تر هر ډول خاورې لاندې تېرولاى، چې تر ټولو كوليدونكي (corrosive) چاپېريال يا يې په كېمياوي كارخانو كې لوڅ پرېښودلاى شو.

موږته معلومه ده چې په دې سپڼسيو كې د خبرتياوو وړونكې رڼا ده نو په مات شوي مزي كې د اور .... سيكى (spark) درا اوچتېدو امكان نشته،او داسې د اور لگېدو يا جوړوونكي كارگر ته زيان رسولو نه جوگه كېږي.

رڼايي فيبر مزي (fiber optic cables) له بهرني چاپېريال څخه هېڅ نه اغېزمن كېږي، نو كولاى شو،چى دوى د ټلېفون له ستنې سره وتړو او يا يې هم د ټلېفون له مزيو يا د برېښنا له مزيو سره يوځاى تېر كړو، ځكه چې رڼايي فېبر مزي (fiber optic cable) له څپاندې (لهر) څخه هېڅ سگنال نه را اوچتوي.

رڼايي فېبر مزي (fiber optic cable) كه پكې ډېر سپڼسين (fiber) هم وي د co-axial cable په پرتله ډېر نري او سپك وي. نو ځكه يې لگونه (نصبونه) او كارونه تر نورو اسانه ده.

د ورايه اړيكتياو (secure communication) لپاره رڼايي فېبر مزي تر ټولو غوره دى. ځكه ثبتول (tape) يې ډېر گران دى خو څارنه (monitor) يې ډېره اسانه ده.

له سپڼسي څخه هېڅ ډول برېښنايي وړانگې (electrical radiation) نه راوځي. د همدغو ښېگڼو له بركته رڼايي سپڼسي په مختلفو څانگو كې ليدل كېږي. تر ټولو په جوته توگه په اړيكتيايي او سولگريز (كمپيوټري) شبكو (network computer) كې.
رڼاييي سپڼسي د نړيوال مخابراتي او اړيكتيايي سېسټم د ملا تير جوړوي.
دغه حېرانوونكي د ښيښې سپڼسي، چې د انسان تر وېښته نرې، خو تر پولادو كلك د ډېرو خبرتوكيو (data) د لېږدونې لپاره سكښتل شوې دى.

خبرتياوې د نوي ډول رڼا په وسيله (مټ) په دغو مزيو مزل كوي. دا نوې رڼا لېزر (laser) بلل كېږي.
لېزر او رڼايي سپڼسيو سره يو ځاى د نړيوال اړيكتيايي سېسټم ظرفيت په حيرانوونكى توگه پرمخ بوولې دى. لكه په computing كې هېښوونكى پرمختگ، انټرنېټ او نړيوال ټلېفوني.

لېزر (Laser) څه شې دى.؟؟
لېزر (Laser) د انگليسي د Light Amplification by stimulated suasion of Radiation  لنډيز دى.
په دې عمليه كې رڼا د وړانگو (Radiation) د هڅول شوې استخراج Emission په وسيله لوړېږي (amplify) د لېزر رڼا ټولې څپې يو شان مزل كوي او يو شان اهتزاز لري.
لېزر داسې يوې وسيلې ته هم وايي، چې د يو رنگيزې (monochromatic) رڼا يوه تينگه وړانگه (Intense beam) منځته اروړي، او دغه ټينگه وړانگه، چې كله پر يو ځاى باندې متمركزه شي هغه ځاى ډېر زيات تودوي.
لېزر پر مخابراتو (اړيكتياو) سربېره خورا نور كارونې هم لري.

ښه نو او راځئ، چې وگورو يو رڼايي اړيكتيايي سېسټم څه ډول وي.
موږ مخكې وليدل، چې يو رڼايي مخابراتي (اړيكتيايي) سېسټم په دوه ډوله وى. اوس به موږ د point to point يعنې له يو ځاى وبل ته (ټكي-تر-ټكي) اړيكتيايي سېسټم عناصر وگورو.
په پام كې مو وي، چې په (point to point) سېسټم كې اخېستونكي .اخستوال، (receiver)   يو وي.

د (point to point) (ټكي-تر- ټكي سېسټم له لاندې برخو څخه جوړېږي:
رڼايي لېږدوونكي optical transmitter
د رڼايي سپڼسيو مزي fiber optic cable
رڼايي بيا  optical regenerator generator
رڼايي راخستوال  optical Receiver
انځورونه
رڼايي لېږدوونكي: رڼايي لېږدوونكي برېښنايي ډوله (برېښنايي انالوگ)  يا گڼيال digital ټكانونه (سگنالونه) توليدوي او بيا يي رڼايي ټكانونو ته اړوي. د رهايي ټكانونو (سگنالونو) سرچينه به يا LED Light Emitting diode وي او يا هم لېزر ډاى اوډ Laser Diode .
د رڼايي سپڼسيو مزي (fiber optical cable) په اړه ډېر وغږېدو، يو څو نورې هم بايد په ياد ولرو، هغه داسې، چې دا كېبل د يو يا ډېرو ښيښيي يا پلاستيكي سپڼسيو څخه جوړ شوې وى. دا سپڼسي د رڼايي ټكان (سگنال) لپاره داسې وي لكه د موټر لاره چې سرك وي.
دا كېبل د بښنايي كېبل په څې وي. خو رڼايي سپڼسي يې د بريښنايي مزيو ه پرته ډېر خوندي ساتلي وى.
هغه سېسټمونه چې په اوږدو واتنونو لېږدونې كوي، هغلته رڼايي (optical regenerator) كارېږي، چې رڼا بيا (Regenerate) كړي.
رڼايي ؟؟؟؟ راخېستوال (Optical Receiver): رڼايي راخېستوال، چې كله رڼايي ټكان (سگنل) ترلاسه (receive) كړي، بېرته يې همغه برېښنايي ټكان ته اړوي.

## '''د رڼايي سپڼسي دنننى جوړښت:'''
انځور
منځى (مركز) Core : د سپڼسي د ښيښې څخه جوړ نرې مركز، چې رڼا پكې مزل كوي.
Cladding: بهرنې رڼايي ماده، چې له مركز څخه راتاوه وى، او نه پرېږدي، چې رڼا له مركز يا هستې څخه بهر راووځي. رڼا بېرته مركز ته منعكسوي.
بهرنې پوښ Buffer coating: يو پلاستيكي پوښ دى، چې سپڼسې د خرابېدو څخه ژغوري.
په زرگونو دغسې رڼايي سپڼسي په رڼايي مزيو كې بنډل شوې وى. بيا دغه بنډل د كبل بهرنې پوښ، چې جاكټ بلل كېږي په وسيله خوندي شوې وى.
انځور

## '''د رڼايي فېبر غوڅه شوې برخه'''
Cross ……  of an optical fiber

ښه نو دا خو وو د رڼايي سپنسي دنننۍ يا منځينې جوړښت، اوس راځئ وگورو، چې دا څنگه كار كوي.
په رڼايي كېبل كې رڼا د سپڼسي په هسته (مركز) (core) كې داسې مزل كوي، چې هره شېبه له Cladding سره لكېږي او بېرته منعكسېږي، تاسو به ښه پوهېږئ چې د رڼا له يوې سطحې سره لگېدل او بېرته په بشپړه توگه را منعكس كېدل كومه عمليه ده؟ هو بلكل، دې ته بشپړ دنننې انعكاس (Total internal Reflection) ويل كېږي.

انځور

د رڼا ټكان (سگنل) راځي او د ښيښې په ديوال (Cladding) لگېږي، او بيا پر بشپړ ډول دننه خواته منعكس كېږي، ځكه چې Cladding رڼا نه جذبوي، نو ځكه رڼا تر لرې لرې مزل كولاى شي.

خو بيا هم په ښيښي كې ځينو impunities له كبله يو څه رڼا په سپڼسي كې ضايع كېږي، خو دا د ښيښې په خالص توب او د رڼا د څپې اوږدوالې (Wavelength) پورې اړه لري.

دنننې  انعكاس 
انځور

تاسې به فكر كوئ، چې دارڼاي ټكانونه (سگنالونه) له كومه كېږي.
د رڼايي ټكانونو (سگنالونو) سرچېنه رڼا پرېښودونكى ډاى اوډز LEDs (Light Smiting Diodes) دي.
ډاى اوډ (diode) څه شې دى؟

ډاى اوډ يعنې دوه برېښنايي خواوې. ډاى اوډ يو تر ټولو ساده نيم هادي (Semi conductor) دى. نيمه هادي هغه ماده ده، چې برېښنا ټكان (جټكه) (current) په بېلا بېلو ظرفيتونو Conduct كوي.
زياتره نيمه هادي له هغو ضعيفو هادي موادو څخه جوړ شوې وي، كوم چې ناخالص وي، يعنې Impuritiesورگډ شوې وي. د Impurities ورگډولو عمليې ته Doping وايي.

د LEDs په برخه كې الومينيم گېليم ارسنايډ (Aluminum Gallium Arsenide) د هادي مادې په توگه كارېږي. 
په اساسي توگه LEDs د وړو څراغونو په څېر دى، چې په يو برېښنايي سركټ (circuit) كې په اسانه توگه لگېدلاى شي. او دوي په يو Sensi Conductor كې د الكټرونونو د حركت په وسيله روښانه كېږي، خو د عامو څراغونو په څېر نه تودېږي، نو ځكه يې د سوزېدنې امكان لږ دى.

نو ويلائ شو، چې LEDs هغه برېښ-ځلانده  Elector lumen ascent وسيلې دى، چې له Semi canducter عادي څخه جوړ شوې دي، او هغه وخت د رڼا پيداكولو وړتيا پكې راپيدا كېداى شي، چې كله د يو ټكاني سرچينې (Current Source) په وسيله Forward bias شي.

نو بېلابېل LEDs د بېلابېلو Wavelengths رڼاگانې پيدا كوي.

انځور

دغه د LEDs په وسله راپيدا شوې رڼا خبرتياوې راخلي او د Fiber Optic په وسيله يې لېږدوي.

وېشنيزه:رڼايي سپڼسيزې اړيكې