ක්රියාත්මක ප්රකාශ තන්තුවක න්යාය
ප්රකාශ තන්තුවක් යනු පූර්ණ අභ්යන්තර පරාවර්තන ක්රියාවලියක් මඟින් එහි අක්ෂය දිගේ අලෝකය සම්ප්රේශණය කරන සිලින්ඩරාකාර පාර විද්යුත් තරංග මෙහෙයවන්නකි. තන්තුව වැසුම් ස්ථරයකින් වටවූ හරයකින් යුක්ත වේ. ආලෝක සංඥාව හරය තුළම තබා ගැනීම සඳහා හරහා වර්තනාංකය ආවරණය වර්තනාංකයට වඩා විශාල විය යුතුය. හරය හා ආවරණය අතර සීමාව, ස්ටෙප් ඉන්ඩෙක්ස් (step-index) තන්තුවල දී තියුණු අතර ග්රේඩඩ් ඉන්ඩෙක්ස් (graded-index fiber) තන්තුවල දී ක්රමික වේ.
[සංස්කරණය] බහු විධ තන්තු
විශාල (10 μm ට වඩා වැඩි) හර විශ්කම්භයකින් යුත් තන්තු ජ්යාමිතික ප්රකාශ විද්යාව මඟින් විශලේෂණය කළ හැක. එවැනි තන්තු, විද්යුත් චුම්භක විශ්ලේෂණයෙන් බහු විධ තන්තු ලෙස හඳුන්වයි. (පහත බලන්න) ස්ටෙප් ඉන්ඩෙක්ස් බහු විධ තන්තුවල දී ආලෝකය ව්යාප්ත වන්නේ පූර්ණ අභ්යන්තර අතරු මුහුණත සඳහා පරාවර්තනයෙනි. අවධි කෝණය විශාල කෝණයකින් හර - ආවරණ අතුරු මුහුණත හමුවන කිරණ (අතුරු මුහුණතට ලම්භ රේඛාවට සාපේක්ෂව මනිනු ලබයි) සම්පූර්ණයෙන්ම පරාවර්තනය වේ. අවධි කෝණය (පූර්ණ අභ්යන්තර පරාවර්තනය සඳහා අවම කෝණය) තීරණය කරනු ලබන්නේ හරය හා ආවරණ ද්රව්ය අතර වර්තන අංකවල වෙනසෙනි. අඩු කෝණයකින් මායිම හමුවන කිරණ හරයෙන් ආවරණය වෙත වර්තනය වන අතර ආලෝකය ඉදිරියට රැගෙන නොයයි. එනම් තොරතුරු ද රැගෙන නොයයි. අවධි කෝණය මඟින් තන්තුවෙහි acceptance angle ලෙස සාමාන්යයෙන් හඳුන්වන numerical aperture කෝණය තීරණය කරනු ලබයි. අධි numerical aperture , තන්තුව තුළට ආලෝකය කාර්යක්ෂමව ඇතුල් කරන අතර අක්ෂයට ආසන්නයෙන් හා විවිධ වූ කෝණවලින් ආලෝකයට ව්යාප්ත වීමට ද ඉඩ ලබා දේ. කෙසේ නමුත් මෙම අධි numerical aperture, අපකිරණ ප්රමාණය වැඩි කරයි. එසේ වන්නේ වෙනස කෝණ සහිත කිරණවලට වෙනස් පථ දිග ඇති නිසා ඒවා තන්තුව හරහා යාමට විවිධ වූ කාල ගන්නා නිසාය. එම නිසා අඩු වඩාත් සුදුසු වේ.
ග්රේඩඩ් ඉන්ඩෙක්ස් තන්තුවල දී, හරයේ වර්තනාංකය අක්ෂය හා ආවරණය අතර දී ක්රමානුකූලව අඩුවේ. මෙහි දී ආලෝක කිරණවලට හර - ආවරණ අතුරු මුහුණතේ දී එකවර පරාවර්තන වනවා වෙනුවට ඒවා ආවරණයට ළඟාවත්ම සුමටම හැරේ. මෙම වක්ර පථ, බහු පථ අපකිරණය අවම කරයි. මන්ද යත්, විශාල කෝණ සහිත කිරණ අධි වර්තනාංකයෙන් යුත් කේන්ද්රයෙන් නොව අඩු වර්තනාංකයෙන් යුත් හරයේ මායිමෙන් ගමන් කරයි. වර්තනාංක ආකෘතිය තෝරා ගනු ලබන්නේ තන්තුව තුළ විවිධ කිරණවල අක්ෂීය ව්යාප්ත වේගවල වෙනස අඩු කිරීමටය. මෙම නියම වර්තනාංකය, වර්තනාංකය හා අක්ෂය සිට දුර අතර වූ පරාවලයික සබඳතාවට බොහෝ සෙයින් සමාන වේ.
[සංස්කරණය] ඒක විධ තන්තු
1.- Core 8 µm
2.- Cladding 125 µm
3.- Buffer 250 µm
4.- Jacket 400 µm
ව්යාප්ත වන ආලෝකයේ තරංග ආයාම මෙන් 10 ගුණයකට වඩා අඩු හර විශ්කම්භයකින් යුත් තන්තුවක් ජ්යාමිතික ප්රකාශ විද්යාව යොදා ගෙන නිරූපණය කළ නොහැක. ඒ වෙනුවට එය විද්යුත් චුම්භක තරංග සමීකරණයට අවකරණය කළ ඇති පරිදි මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණවල විසඳුම් මඟින් ව්යුහයක් ලෙස විශ්ලේෂණය කළ යුතුය. සමචාරී ආලෝකය බහු විධ තන්තු තුළින් ව්යාප්ත වීමේ දී ඇති වන ස්පෙක්ල් (speckle) වැනි හැසිරීම් අවබෝධ කර ගැනීමට ද විද්යුත් චුම්භක විශලේෂණය අවශ්ය වේ. තරංගමය යොමු කාරකයක් ලෙස තන්තුව ආලෝකයට තන්තුව දිගේ ව්යාප්ත විය හැකි සීමාකරන ලද තීර්යක් විධි එකක් හෝ කිහිපයකම සහාය දේ. එක් විධියකට පමණක් සහාය දක්වන තන්තුවක්, ඒක විධ තන්තුවක් ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. විශාල හරයකින් යුත් බහු විධ තන්තුවල හැසිරීම තරංග සමීකරණය භාවිතයෙන් ද නිරූපණය කළ හැක. එහි දී එවැනි තන්තු ව්යාප්ත විධි එකකට වඩා වැඩි ගණනකට සහාය දෙන බව පෙන්වා දේ. හරය විධි ස්වල්පයකට වඩා සහාය දීමට තරම් විශාල නම් බහු විධ තන්තුවල එවැනි නිරූපණයක් දළ වශයෙන් ජ්යාමිතික ප්රකාශ විද්යාවේ උපකල්පනවලට සමාන වේ. තරංග යොමුකාරක විශ්ලේෂණය පෙන්වා දෙන්නේ තන්තුව තුළ වූ මුලු ආලෝක ශක්තියම හරය තුලම ගැබ්වී නැති බවයි. ඒ වෙනුවට, විශේෂයෙන් ඒක විධ තන්තුවලදී ශක්තියෙන් සැලකිය යුතු ප්රමාණයක් evanescet තරංග ලෙස හරය තුළ චලනය වේ.
වඩාත් බහුල ඒක විධ තන්තු වර්ගයට 8 සිට 10 μm දක්වා වූ හර විශ්කම්භයක් පවතී. විධි ඒ ව්යුහය රඳා පවතින්නේ භාවිතා වන ආලෝකයේ තරංග ආයාමය මතය. එමනිසා දෘශ්ය තරංග ආයාමවලදී තන්තුව සහාය දක්වනනේ අතිරේක විධි සුලු ප්රමාණයකට පමණි. සැසඳීමේ දී බහු විධි තන්තු 50 μm වැනි කුඩා හර හා මයික්රොමීටර් සිය ගණක් විශාල හර ලෙස නිෂ්පාදනය කරයි.
[සංස්කරණය] විශේෂ කාර්ය තන්තු
සමහරක් විශේෂ කාර්ය ප්රකාශ තන්තු සිලින්ඩරාකාර නොවන හරයකින් හා / හෝ ආවරණයකින් යුක්තව තනා ඇත. බොහෝ විට මේවා තනා ඇත්තේ ඉලිප්සිය හෝ සෘජුකෝණාශ්රාකාර හරස් කඩකින් යුක්තවය. මේවාට ධ්රැවීයතාවය පවත්වා ගන්නා තන්තු ඇතුළත් වේ.
ෆෝටෝනික ස්ඵටික තන්තු නිපදවා ඇතේ ක්රමික රටාවකට අනුව වර්තනාංක වෙනස් කරමිනි. (බොහෝ විට තන්තුව දිගේ දිවෙන සිලින්ඩරාකාර සිදුරු ලෙස) එවැනි තන්තු ආලෝකය හරයට සීමා කිරීමට පූර්ණ අභ්යන්තර පරාවර්තනයට අමතරව හෝ ඒ වෙනුවට අපකිරණය යොදා ගනී. මෙම තන්තුවෙහි ගුණ විවිධ යෙදුම් විශාල සංඛ්යාවකට සුදුසු පරිදි සැකසිය හැක.
