Fiber Optic තාක්ෂණය - ලිපිපෙල 3

      ෆයිබර් ඔප්ටික් ලිපිපෙලේ තුන්වන ලිපිය යටතේ අද කියාදෙන්න යන්නේ Fiber-Optic Relay System යන්න පිලිබදවයි. පසු ගිය ලිපියෙන් අපි කතා කලේ   Total Internal Reflection නැතහොත්  පූර්ණ අභ්‍යන්තර පරාවර්තනය නම් ක්රියාවලිය පිලිබදවයි. ඒලිපිය නොබලපු අය ඉන්නවනම් මේ ලනුවෙන් ගිහින් ඒක කියවලම ආවනම් හොදයි කියලයි මගේ අදහස. කමෙන්ට්ස් කරපු හැමෝටමත් ස්තුතියි. පහුගිය ලිපියෙදි මම ඉදිරිපත් කරන්න හිතාගෙන හිටිය දෙයක් මට අමතක වුනා. ඒ තමයි විද්‍යුත් චුම්බක වර්ණාවලි සටහන. ඒක මේ තාක්ෂණයන් පිලිබදව යම් කිසි දල අදහසක් ලබා ගැනීමට උපකාරී වේවි. කමක් නෑනේ ටිකක් පරක්කු උනාට. ඉතින් මේ වතාවේ මම ඒක දානවා. අනික තමා ඉහත ජායාරෑපයේ දැක්වෙන්නේ ලොව වටා මුහුද යටින් ඇද ඇති ෆයිබර් ජාලයයි. තව ටිකෙන් ඒකත් අමතක වෙනවා.

     දැන් අද මාතෘකාවට එන්ටර් වෙමු. Fiber-Optic Relay System එකක අඩංගු වෙන කොටස් කිහිපයක් තියෙනවා කියලා ඔයාලා දැනටමත් දන්නවා. ඒ ගැනත් මම පෙර ලිපියෙන් සදහන් කලා. එනම් Transmitter, Optical Fibre, Optical Re-generator, Optical Receiver යන කොටස් තමයි ඒ. ඉතින් මෙම කොටස් එකතු වීමෙන් හැදුනු පද්ධතියක  තමයි අපි මේ නමින් හදුන්වන්නේ.  Relay එකක් කියන්නේ නොනැවතී දත්ත ප්‍රතිප්‍රචාරය කිරීමයි. ඒ කියන්නේ යම් ක්රියාවලියක් පටන් ගත් තැන සිටන් දිගටම ඒ proceeding එක තබාගෙන යාමයි.  මුලින්ම අපි මේ ෆයිබර් ඔප්ටික් රිලේ සිස්ටම් එකක් සන්නිවේදන පද්ධතියක් සදහා භාවිතා කරන්නේ කොහොමද කියල දල අවබෝධයක් ලබා ගෙන ඉදිමු. ඒ සදහා පහු ගිය ලිපිවල වගේ සරල උදාහරණයක් මේ ලිපියෙදිත් භාවිතා කරන්න වෙනවා. ඔයාල බලල තියෙනවද World War II movie එක හෝ documentary එක. දෙවන ලෝක යුධ සමයේ සැබෑ සිද්ධීන් තමයි මෙහි තියෙන්නේ.  බලල තියෙනව නම් ලේසියි. නැතත් කමක් නෑ ඉමේජින් කරගන්න පුලුවන් වෙයි මම මේ කියන විස්තරය අනුව. ඈත මුහුදේ පෙනෙන නොපෙනෙන දුරකින් තියෙන නාවික බෝට්ටු දෙකකට එකිනෙකා අතර පණිවිඩ හුවමාරැ කරගන්න අවශ්‍ය වෙනවා.  නාවික බෝට්ටු දෙකම එක් පැත්තකට වෙන්න යම් කිසි දුරකින් නවතා තිබෙන අතර මුහුද රලු හා කුණාටු (stormy seas)ස්වභාවයක් උසුලනවා. ඒ නිසා බෝට්ටු දෙක අතර කතා කරන දෙයක් ඇහෙන්නෙ නෑ. ඉතින් එක නැවක ඉන්න කැප්ටන් කෙනෙක් නැවේ තට්ටුව මත ඉන්න තමන්ගේ නැවියෙකුට(sailor) අනිත් නැවට යවන්න ඕන පණිවිඩය(සංඥාව) දෙනවා. ඒ නැවියා සන්නිවේදන කටයුතු සදහාම පුහුණුව ලැබූ අයෙක්.  ඔහු Morse code(විදුලි පණිවුඩ යැවීමේදී භාවිත කරන සලකුණු ක්‍රමයක්/dots and dashes) වලට එම සංඥාව කේතාංකනය(encode)  කරගන්නවා. දැන් නැව් තට්ටුව මත ඇති ෆ්ලෑෂ් ලයිට් එකක් (මෙම  ෆ්ලෑෂර් එකේ අන්ධ පුද්ගලයින්ට කියවිය හැකි අකුරැ ආකාරයේ එනම් blind type letters ආකාරයේ කේත සහිත shutter එකක් විවෘත කිරීම හා වැසීම සදහා ඇත) ආධාරයෙන් අනෙක් නැවට පණිවිඩය(සංඥාව) යවයි. දැන් අනෙක් නැවේ සිටින නැවියා මෙසේ ඈතින් පෙනෙන කේතාංකනය වූ සටහන (Morse code message) තමන්ගේ භාෂාවට decode(විකේතනය) කරගෙන තමන්ගේ නැව්පතිට පණිවිඩය ලබාදෙයි. මේ ආකාරයට මුහුද මැද වෙන්වී සැතපුම් ගණනක් ඈත තියෙන නැව් දෙකක් තමන්ගේ සන්නිවේදන කටයුතු සිදුකරගන්නා ආකාරයටම  ඉහත සංකල්පයන් භාවිතා කරමින් මුහුද මගින් වෙන්වී ඇති ගොඩනැගිලි දෙකකද සන්නිවේදන කටයුතු සිදුකරගැනීමට Fiber-Optic Relay System එක භාවිතා කල හැකියි. මෙම Fiber-Optic Relay System එකක අඩංගුවන දේවල් මෙහෙමයි.

Transmitter - ආලෝක සංඥා උත්පාදනය කිරීම හා කේතාංකනය කිරීම

Optical fiber - ආලෝක සංඥා අවශ්‍ය ස්ථානයට ගෙනයාමට ආධාරකිරීම

Optical regenerator - දිගුදුරකට ගෙනයන ආලෝක සංඥා  වර්ධනය කරදීමට.

Optical receiver -  ආලෝක සංඥා ලබාගැනීමට හා විකේතනය කිරීමට

Optical fiber එකක දත්ත ගමන් කරන ආකාරය සරලව මෙසේ දැක්විය හැකියි. එවිට තේරැම් ගැනීමට තවත් ලේසි වේවි.

හබ් හෝ ස්විච් එක----->RJ45 with Twisted pair----->දත්ත ආලෝකයට පරිවර්තකය ----> Fiber කේබලය ----->ආලෝකයට දත්තවලට පරිවර්තකය ----> RJ45 with Twisted pair---->පරිගණකය

Transmitter - මෙහි සිංහල අර්ථය සම්ප්‍රේෂකය යන්නයි.  නැව් තට්ටුවේ සිට අනෙක් නැවට සංඤාව යවන නැවියා Transmitter එකට සමාන කල හැක. මෙමගින් ආලෝක සංඥා නිපදවාගෙන ඉදිරියට යාමට අවස්ථාව ලබාදෙයි. එනම් මේ ආලෝකය අනෙක් කෙලවරට දැකගැනීමට සලස්වන්නේ‍ මේ හරහායි. Transmitter එක  Optical fiber එකට ඉතා ආසන්නයෙන්(physically close to the optical fiber) පිහිටයි. Transmitter එකක අවම වශයෙන් lense එකක්වත් ඇති අතර  එය Optical fiber එකට යොමු කර ඇත. එහි ඇති lense එක මගින් Optical fiber එකට මුදාහරින ආලෝකය දත්ත ලැබෙන අනුක්‍රමය අනුව එනම් සීක්වන්ස් එක අනුව පාලනය("on" and "off") කල හැක.  ඉතින් මේ ලේසර් කදම්බයෙන් නිකුත් කරන ආලෝකයේ වඩා ලොකු ශක්තියක් ඇති නමුත් මෙවැනි උපකරණ වෙනස් වන්නේ බොහෝවිට මුදල් මතය. Transmitter එක  සම්ප්රේෂණය කරන ආලෝක සංඥාවල තරංග ආයාමය නැනෝමීටර් 850, 1300, 1550 යන අගයන් බොහෝවිට සම්මත අගයන් ලෙස සැලකේ. 

Optical Regenerator - ප්‍රතිජනකය යනුවෙන් අදහස් කෙරේ. මෙයින් සිදුකරන කාර්ය බොහෝවිට repeater එකකට සමානකමක් දක්වයි. ඉහත සඳහන් කරන ලද ආකාරයට Optical fiber එක හරහා  ආලෝක සංඥා  ගමන් කරනවිටදී  සමහර හේතූන් නිසා  සංඥාවල ප්රබලත්වය අඩු(signal loss) වීමට ඉඩ ඇත. එසේ වීමට තුඩු දෙන හේතූන් සම්බන්ධව කලින් ලිපියේ සදහන් කර ඇත. ඉතින් මෙවැනි සාධක මගහැර අවසානය දක්වාම ඉහල ප්රබලත්වයකින්  ආලෝකය ගෙනයාමට යොදාගන්නා උපක්රම මෙසේ  Optical Regenerator නමින් හදුන්වයි. හොද ගුණාත්මක තත්වයකින් යුත් ෆයිබර් කේබලයක් මෙසේ දුබල තත්වයට පත් වන්නේ එම කේබලය නියමිත දුරටත් වඩා වැඩි දුරක් සම්ප්රේෂණ කටයුතු සදහා භාවිතා කිරීම හේතුවෙනි. 20kmදුර උපරිමය ලෙස ඇති කේබලයක්  ඊට වඩා  1 km පමණ දුරට ගෙන භාවිතා කරන විටත්,  මුහුද යටින් ඇද ඇති කේබල්වලට(undersea cables) බාහිර පරිසරයෙන් ඇතිවන බලපෑම නිසාත් මෙම තත්වය ඇතිවේ. එබැවින් Optical Regenerator එකක් හෝ කිහිපයක් කේබලය අතරතුර තැනින් තැන පුරුද්දා(splice) ආලෝක සංඥාවල  ප්රබලත්වය දුබලනොවී නියතව තබා ගනු ලැබේ. මෙම Optical Regenerator එක ෆයිබර් කේබලයේ යොදවන්නේ  විශේෂ ආවරණයකින් යුක්තවය. ආලෝක සංඥාව දුර්වලවී මෙම  Optical Regenerator එක වෙතට පැමිණෙනවිට ක්ෂණිකව ක්රියාත්මකවන මෙය වැඩි ශක්තියකින් යුත්  අලුත් ආලෝකයක් විහිදුවන්නේ මුලින් පැමිණි දුර්වල ආලෝකයට සමාන ලක්ෂණයන්ගෙන්, එනම් එහි වූ දත්තයන්ගෙන් යුක්තවය.  මූලිකව ගතහොත්  Optical Re-generator එකක් යනු දුර සිට පැමිණෙන ආලෝක සංඥා වර්ධනය කර තවත් දුරක් ගෙනයාමට ඉඩ ලබාදෙන ලේසර් කදම්බ වර්ධකයකි. 

Optical Receiver - මුල් නැවේ සිට පැමිණෙන සංඥාව අනෙක් නැව් තට්ටුවේ සිට ලබාගන්නා නැවියා මීට සමාන කල හැක. මෙහිදී පැමිණෙන සංඥා (incoming digital light signals) ලබාගන්නා Optical Receiver එක encode වී පැමිණෙන  සංඥා විකේතනය(decode) කර විද්‍යුත් දත්තයන් ලෙස ඔබේ ඩිවයිසස්වලට සම්ප්රේෂණය කරයි.  එනම් සංඥාව ලබාගන්නා නැවේ සිටින   නැව්පති වැනිය.  computer, TV හෝ  telephone වැනි ඩිවයිසස්වලට මෙම දත්ත  සම්ප්රේෂණය කරයි. Receiver එක ආලෝක සංඥාව හදුනාගැනීම සදහා  ප්‍රකාශ ඩයෝඩය (photocell or photo diode)නම් වූ උපාංගයක් භාවිතා කරයි. 

 Fiber-Optic Relay System යටතේ වු කතාබහ මෙතනින් අවසන්. අද ලිපිය ටිකක් දිග වැඩි වුනා මම හිතන්නේ. ඊලග ලිපියෙන් Fiber Optic කේබලයේ තියෙන වාසි අවාසි ගැනත්, මෙයින් ලබාගතහැකි ආර්ථිකමය  ලාබ ප්රයෝජන පිලිබදවත් කතාකරන්න බලාපොරොත්තු වෙනවා. ඉතින් මේ සම්බන්ධව ඔබේ ගැටලු විමසීමේ අවස්ථාව තියෙනවා වෙනදා වගේම. පහු ගිය ලිපිවලට ෆීඩ්බැක් දුන්නු නොදුන්නු බලල යම් අවබෝධයක් ලබා ගත්තු සේරටම ස්තුතියි.අද  ටිකක් අසනීප ගතියකින් වගේ ඉන්න වෙලාවකයි ඔයාල ගැන හිතලා මේ ලිපිය ලියන්නෙ වැඩ කටයුතු අතරතුරේ උනත්. මොකද සමහර අය, විශේෂයෙන්ම නෙට්වර්කින් පැත්තට බර උදවිය ඊලග ලිපිය කියවන්න නොඉවසිල්ලෙන් ඉන්නවා කියලා මම දන්න නිසා.