Subwavelength-diameter optical fibre
ઉપ-તરંગલંબાઇ-વ્યાસ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર (એસ. ડી. એફ. અથવા એસ. ડી. ઓ. એફ.) એ એક ઓપ્ટિકલ ફાઇબર છે જેનો વ્યાસ તેના દ્વારા ફેલાતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતાં ઓછો હોય છે. એસ. ડી. એફ. માં સામાન્ય રીતે બંને છેડા પર લાંબા જાડા ભાગો (પરંપરાગત ઓપ્ટિકલ રેસાની જેમ), સંક્રમણ પ્રદેશો (ટેપર) જ્યાં રેસાનો વ્યાસ ધીમે ધીમે ઉપ-તરંગલંબાઇ મૂલ્ય સુધી ઘટતો જાય છે, અને ઉપ-તરંગલંબાઇ-વ્યાસ કમર હોય છે, જે મુખ્ય અભિનય ભાગ છે. આવા મજબૂત ભૌમિતિક બંધનને કારણે, એસ. ડી. એફ. માં માર્ગદર્શિત વિદ્યુતચુંબકીય ક્ષેત્ર મૂળભૂત તરીકે ઓળખાતા એક મોડ સુધી મર્યાદિત છે. નામ આ ઓપ્ટિકલ તત્વોને કેવી રીતે નામ આપવું તે અંગે કોઈ સામાન્ય સમજૂતી નથી; વિવિધ જૂથો આવા રેસાના વિવિધ ગુણધર્મો પર ભાર મૂકવાનું પસંદ કરે છે, કેટલીકવાર વિવિધ શબ્દોનો ઉપયોગ પણ કરે છે. ઉપયોગમાં લેવાતા નામોમાં સબવેવલેન્થ વેવગાઇડ, સબવેવલેન્થ ઓપ્ટિકલ વાયર, સબવેવલેન્થ-ડાયમીટર સિલિકા વાયર, સબવેવલેન્થ ડાયમીટર ફાઇબર ટેપર, (ફોટોનિક) વાયર વેવગાઇડ, ફોટોનિક વાયર, ફોટોનિક નેનોવાયર, ઓપ્ટિકલ નેનોવાયર, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર નેનોવાયર, ટેપર્ડ (ઓપ્ટિકલ) ફાઇબર, ફાઇબર ટેપર, સબમાઇક્રોન-ડાયમીટર સિલિકા ફાઇબર, અલ્ટ્રાથિન ઓપ્ટિકલ ફાઇબર, ઓપ્ટિકલ નેનોફાઇબર, ઓપ્ટિકલ માઇક્રોફાઇબર, સબમાઇક્રોન ફાઇબર વેવગાઇડ, માઇક્રો/નેનો ઓપ્ટિકલ વાયર (એમએનઓડબલ્યુ) નો સમાવેશ થાય છે. વેવગાઇડ શબ્દ માત્ર તંતુઓ પર જ નહીં, પરંતુ સિલિકોન ફોટોનિક સબવેવલેન્થ વેવગાઇડ જેવા અન્ય વેવગાઇડ માળખાઓ પર પણ લાગુ કરી શકાય છે. સબમાઇક્રોન શબ્દ ઘણીવાર સબવેવલેન્થનો પર્યાય છે, કારણ કે મોટાભાગના પ્રયોગો 0.5 અને 1.6 માઇક્રોન વચ્ચેની તરંગલંબાઇવાળા પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. ઉપસર્ગ નેનો-સાથેના તમામ નામો કંઈક અંશે ભ્રામક છે, કારણ કે તે સામાન્ય રીતે નેનોમીટર (દા. ત., નેનોપાર્ટિકલ, નેનોટેકનોલોજી) ના સ્કેલ પર પરિમાણો ધરાવતી વસ્તુઓ પર લાગુ થાય છે. એસ. ડી. એફ. ની લાક્ષણિક વર્તણૂક ત્યારે દેખાય છે જ્યારે તંતુનો વ્યાસ પ્રકાશની તરંગલંબાઇનો લગભગ અડધો ભાગ હોય છે. તેથી જ આ પદાર્થો માટે ઉપ-તરંગલંબાઇ શબ્દ સૌથી યોગ્ય છે. એસ. ડી. એફ. નું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે વ્યવસાયિક, સામાન્ય રીતે સ્ટેપ-ઇન્ડેક્સ, ઓપ્ટિકલ ફાઇબરને ઘટાડીને બનાવવામાં આવે છે. ખાસ ખેંચાણ મશીનો પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરે છે. ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં સામાન્ય રીતે કોર, ક્લેડીંગ અને રક્ષણાત્મક કોટિંગ હોય છે. રેસા ખેંચતા પહેલા, તેના આવરણને દૂર કરવામાં આવે છે (એટલે કે, રેસા છીનવી લેવામાં આવે છે). ખુલ્લા રેસાના છેડા મશીન પર જંગમ "અનુવાદ" તબક્કાઓ પર નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. ફાઇબરની મધ્યમાં (તબક્કાઓ વચ્ચે) પછી જ્યોત (જેમ કે બર્નિંગ ઓક્સિહાઇડ્રોજન) અથવા લેસર બીમ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે; તે જ સમયે, અનુવાદ તબક્કાઓ વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે છે. કાચ પીગળી જાય છે અને ફાઇબર લંબાય છે, જ્યારે તેનો વ્યાસ ઘટે છે. વર્ણવેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, 1 થી 10 મીમી લંબાઈની વચ્ચે અને 100 એનએમ સુધીનો વ્યાસ મેળવવામાં આવે છે. અનબાઉન્ડ સ્થિતિઓમાં પ્રકાશના નુકસાનને ઘટાડવા માટે, વ્યક્તિએ ખેંચવાની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવી આવશ્યક છે જેથી ટેપરિંગ ખૂણાઓ ચોક્કસ મૂલ્યથી વધુ ન હોય, સામાન્ય રીતે થોડા મિલીરેડિયનના ક્રમમાં એડિયાબેટિક સ્થિતિને સંતોષે. આ હેતુ માટે, લેસર બીમ ખેંચવામાં આવતા ફાઇબર સાથે જોડવામાં આવે છે અને સમગ્ર પ્રક્રિયા દરમિયાન આઉટપુટ લાઇટને ઓપ્ટિકલ પાવર મીટર દ્વારા મોનિટર કરવામાં આવે છે. સારી ગુણવત્તાવાળું એસ. ડી. એફ. 95 ટકાથી વધુ જોડીદાર પ્રકાશને પ્રસારિત કરશે, મોટાભાગનું નુકસાન સપાટીની અપૂર્ણતાઓ અથવા કમર વિસ્તારમાં અશુદ્ધિઓને કારણે થાય છે. જો ટેપર કરવામાં આવતા રેસાને સ્થિર ગરમી સ્ત્રોત પર સમાન રીતે ખેંચવામાં આવે છે, તો પરિણામી એસ. ડી. એફ. પાસે ઘાતાંકીય ત્રિજ્યા રૂપરેખા હોય છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં નળાકાર કમર વિસ્તાર, એટલે કે સતત જાડાઈની કમર હોય તે અનુકૂળ હોય છે. આવા રેસાના નિર્માણ માટે ગરમીના સ્ત્રોતને ખસેડીને હોટઝોનના સતત ગોઠવણની જરૂર પડે છે, અને બનાવટની પ્રક્રિયા નોંધપાત્ર રીતે લાંબી બને છે. સંભાળવું અત્યંત પાતળું હોવાથી, એસ. ડી. એફ. પણ અત્યંત નાજુક હોય છે. તેથી, એસ. ડી. એફ. સામાન્ય રીતે ખેંચાયા પછી તરત જ વિશેષ ફ્રેમ પર માઉન્ટ થાય છે અને આ ફ્રેમથી ક્યારેય અલગ થતું નથી. માઉન્ટ પર ફાઇબરને સુરક્ષિત કરવાની સામાન્ય રીત એપોક્સી રેઝિન અથવા ઓપ્ટિકલ એડહેસિવ જેવા પોલિમર ગુંદર દ્વારા છે. જોકે, ધૂળ એસ. ડી. એફ. ની સપાટી સાથે જોડાઈ શકે છે. જો ફાઇબરમાં નોંધપાત્ર લેસર પાવર જોડવામાં આવે, તો ધૂળના કણો અવિકસિત ક્ષેત્રમાં પ્રકાશને વિખેરી નાખશે, ગરમ કરશે અને કમરનો ઉષ્મીય રીતે નાશ કરી શકે છે. આને રોકવા માટે, એસ. ડી. એફ. ને ખેંચવામાં આવે છે અને ફ્લોબોક્સ અથવા વેક્યૂમ ચેમ્બર જેવા ધૂળ મુક્ત વાતાવરણમાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કેટલીક એપ્લિકેશનો માટે, તાજા ટેપર્ડ એસ. ડી. એફ. ને શુદ્ધ પાણીમાં ડૂબાડવા ઉપયોગી છે અને આમ કમરને દૂષિત થવાથી રક્ષણ આપે છે. એપ્લિકેશન્સ એપ્લિકેશન્સમાં સેન્સર, બિનરેખીય ઓપ્ટિક્સ, ફાઇબર કપ્લર્સ, અણુ ટ્રેપિંગ અને માર્ગદર્શક, ક્વોન્ટમ માહિતી પ્રક્રિયા માટે ક્વોન્ટમ ઇન્ટરફેસ, ઓલ-ઓપ્ટિકલ સ્વીચો, ડાઇલેક્ટ્રિક કણોની ઓપ્ટિકલ હેરફેરનો સમાવેશ થાય છે. ડબલ-ક્લેડ ફાઇબર સંદર્ભો ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ફોટોનિક્સ પણ જુઓ