ऑप्टिकल फाइबर की संरचना और सिद्धांत

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एक **ऑप्टिकल फाइबर** एक पतला, लचीला, पारदर्शी रेशा होता है जो लंबी दूरी तक प्रकाश संचारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसमें दो मुख्य संकेंद्रित परतें होती हैं:

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\nकोर (Core): आंतरिक सिलेंडर जहाँ प्रकाश वास्तव में यात्रा करता है।
\nक्लैडिंग (Cladding): कोर को घेरने वाली बाहरी परत।

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कार्य सिद्धांत: पूर्ण आंतरिक परावर्तन (TIR)

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ऑप्टिकल फाइबर पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection - TIR) के सिद्धांत पर प्रकाश को संचारित करते हैं। TIR होने के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा:

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प्रकाश को प्रकाशीय रूप से सघन माध्यम से प्रकाशीय रूप से विरल माध्यम में यात्रा करनी चाहिए।
आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक होना चाहिए।

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कोर और क्लैडिंग अपवर्तनांक

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TIR के लिए पहली शर्त को पूरा करने के लिए, कोर का अपवर्तनांक ($n_1$) क्लैडिंग के अपवर्तनांक ($n_2$) से अधिक होना चाहिए:

\n\n$$ n_{\\text{core}} > n_{\\text{cladding}} $$\n\n

जब प्रकाश कोर में प्रवेश करता है, तो यह कोर और क्लैडिंग के बीच की सीमा से बार-बार टकराता है। क्योंकि $n_{\\text{core}}$ अधिक होता है, प्रकाश TIR के माध्यम से कोर के भीतर फँस जाता है, अपनी पूरी लंबाई के साथ आगे-पीछे उछलता रहता है।

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इसलिए, कोर क्लैडिंग की तुलना में उच्च अपवर्तनांक वाली सामग्री से बना होता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि प्रकाश TIR के माध्यम से कोर के भीतर ही सीमित रहे।

Physics Set 3

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