Optical power meter
آپٹیکل پاور میٹر (او پی ایم) ایک آلہ ہے جو آپٹیکل سگنل میں طاقت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ اصطلاح عام طور پر فائبر آپٹک سسٹمز میں اوسط طاقت کی جانچ کرنے والے آلے سے مراد ہے۔ دیگر عام مقصد کی روشنی کی طاقت کی پیمائش کرنے والے آلات کو عام طور پر ریڈیو میٹر، فوٹو میٹر، لیزر پاور میٹر (فوٹوڈیوڈ سینسر یا تھرموپائل لیزر سینسر ہو سکتے ہیں)، لائٹ میٹر یا لکس میٹر کہا جاتا ہے۔ ایک عام آپٹیکل پاور میٹر ایک انشانکن شدہ سینسر، پیمائش کرنے والے یمپلیفائر اور ڈسپلے پر مشتمل ہوتا ہے۔ سینسر بنیادی طور پر ایک فوٹوڈیوڈ پر مشتمل ہوتا ہے جو طول موج اور طاقت کی سطح کی مناسب حد کے لیے منتخب کیا جاتا ہے۔ ڈسپلے یونٹ پر ماپا ہوا آپٹیکل پاور اور سیٹ ویو لینتھ ظاہر ہوتا ہے۔ پاور میٹر کو ٹریس ایبل انشانکن کے معیار کا استعمال کرتے ہوئے انشانکن کیا جاتا ہے۔ ایک روایتی آپٹیکل پاور میٹر روشنی کے وسیع سپیکٹرم کا جواب دیتا ہے، تاہم، انشانکن طول موج پر منحصر ہے۔ یہ عام طور پر کوئی مسئلہ نہیں ہے، کیونکہ ٹیسٹ کی طول موج عام طور پر معلوم ہوتی ہے، تاہم، اس میں کچھ خامیاں ہیں۔ سب سے پہلے، صارف کو میٹر کو درست ٹیسٹ طول موج پر سیٹ کرنا چاہیے، اور دوسرا، اگر دیگر جعلی طول موج موجود ہیں، تو غلط ریڈنگ کا نتیجہ نکلے گا۔ آپٹیکل پاور میٹر اسٹینڈ ایلون بینچ یا ہینڈ ہیلڈ آلات کے طور پر دستیاب ہیں یا دیگر ٹیسٹ افعال جیسے آپٹیکل لائٹ سورس (او ایل ایس)، ویژول فالٹ لوکیٹر (وی ایف ایل)، یا کسی بڑے یا ماڈیولر آلے میں ذیلی نظام کے طور پر دستیاب ہیں۔ عام طور پر، ایک پاور میٹر خود ہی مطلق نظری طاقت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے، یا نقصان کی پیمائش کے لیے مماثل روشنی کے منبع کے ساتھ استعمال ہوتا ہے۔ جب روشنی کے منبع کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو اس آلے کو آپٹیکل لاس ٹیسٹ سیٹ، یا او ایل ٹی ایس کہا جاتا ہے، جو عام طور پر آپٹیکل پاور اور اینڈ ٹو اینڈ آپٹیکل لاس کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ زیادہ جدید او ایل ٹی ایس میں دو یا زیادہ پاور میٹر شامل ہو سکتے ہیں، اور اس طرح آپٹیکل ریٹرن لاس کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔ جی آر-198، ہینڈ ہیلڈ اسٹیبلائزڈ لائٹ سورس، آپٹیکل پاور میٹرز، ریفلیکٹنس میٹرز، اور آپٹیکل لاس ٹیسٹ سیٹس کے لیے عام تقاضے، او ایل ٹی ایس آلات پر گہرائی سے تبادلہ خیال کرتے ہیں۔ متبادل طور پر، آپٹیکل ٹائم ڈومین ریفلیکٹومیٹر (او ٹی ڈی آر) آپٹیکل لنک کے نقصان کی پیمائش کر سکتا ہے اگر اس کے مارکر ٹرمینس پوائنٹس پر سیٹ کیے جاتے ہیں جس کے لیے فائبر کا نقصان مطلوبہ ہے۔ تاہم، یہ ایک بالواسطہ پیمائش ہے۔ اگر کسی لنک میں متعدد ریشے ہوں تو ایک سمت کی پیمائش کافی غلط ہو سکتی ہے، کیونکہ ریشوں کے درمیان بیک اسکیٹر گتانک متغیر ہوتا ہے۔ اگر دو طرفہ اوسط بنائی جائے تو درستگی میں اضافہ کیا جا سکتا ہے۔ جی آر-196، آپٹیکل ٹائم ڈومین ریفلیکٹومیٹر (او ٹی ڈی آر) ٹائپ آلات کے لیے عام تقاضے، او ٹی ڈی آر آلات پر گہرائی سے تبادلہ خیال کرتے ہیں۔ سینسر سیمی کنڈکٹر سینسر کی اہم اقسام سلیکن (ایس آئی)، جرمنیم (جی ای) اور انڈیم گیلیم آرسینائڈ (آئی این جی اے اے) ہیں۔ مزید برآں، ان کا استعمال اعلی نظری طاقت کی جانچ، یا طول موج کے منتخب عناصر کے لیے کم کرنے والے عناصر کے ساتھ کیا جا سکتا ہے تاکہ وہ صرف مخصوص طول موج کا جواب دیں۔ یہ سب ایک ہی قسم کے سرکٹ میں کام کرتے ہیں، تاہم، ان کی بنیادی طول موج کے ردعمل کی خصوصیات کے علاوہ، ہر ایک میں کچھ اور خاص خصوصیات ہیں: سی ڈٹیکٹر نسبتا کم طاقت کی سطح پر سنترپت ہوتے ہیں، اور وہ صرف مرئی اور 850 این ایم بینڈ میں مفید ہوتے ہیں، جہاں وہ عام طور پر اچھی کارکردگی پیش کرتے ہیں۔ جی ای ڈٹیکٹر اعلی ترین طاقت کی سطح پر سیر کرتے ہیں، لیکن کم طاقت کی کارکردگی، پوری طاقت کی حد پر ناقص عمومی لکیریتا، اور عام طور پر درجہ حرارت کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ وہ "1550 این ایم" جانچ کے لیے صرف معمولی طور پر درست ہیں، مثال کے طور پر درجہ حرارت اور طول موج کے امتزاج کی وجہ سے ذمہ داری کو متاثر کرتے ہیں۔ 1580 این ایم، تاہم وہ عام طور پر استعمال ہونے والے 850/1300/1550 این ایم طول موج کے بینڈوں پر مفید کارکردگی فراہم کرتے ہیں، لہذا وہ بڑے پیمانے پر تعینات ہوتے ہیں جہاں کم درستگی قابل قبول ہوتی ہے۔ دیگر حدود میں شامل ہیں: کم طاقت کی سطح پر غیر لکیری، اور ڈٹیکٹر کے علاقے میں ناقص ذمہ داری کی یکسانیت۔ ان جی اے اے کے ڈٹیکٹر انٹرمیڈیٹ سطحوں پر سیر ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر اچھی کارکردگی پیش کرتے ہیں، لیکن اکثر 850 این ایم کے ارد گرد بہت طول موج حساس ہوتے ہیں۔ لہذا وہ بڑے پیمانے پر 1270-1650 این ایم پر سنگل موڈ فائبر ٹیسٹنگ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ آپٹیکل پاور میٹر سینسر کا ایک اہم حصہ فائبر آپٹک کنیکٹر انٹرفیس ہے۔ جب فائبر کی مختلف اقسام اور کنیکٹرز کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے تو خاص طور پر درستگی کے مسائل سے بچنے کے لیے محتاط آپٹیکل ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک اور اہم جزو، سینسر ان پٹ ایمپلیفائر ہے۔ حالات کی ایک وسیع رینج پر کارکردگی کے نمایاں انحطاط سے بچنے کے لیے اسے بہت محتاط ڈیزائن کی ضرورت ہے۔ طاقت کی پیمائش کی حد ایک عام او پی ایم تقریبا 0 ڈی بی ایم (1 ملی واٹ) سے لے کر تقریبا-50 ڈی بی ایم (10 نینو واٹ) تک لکیری ہوتی ہے، حالانکہ ڈسپلے کی حد بڑی ہو سکتی ہے۔ 0 ڈی بی ایم سے اوپر کو "ہائی پاور" سمجھا جاتا ہے، اور خاص طور پر ڈھالنے والی اکائیوں کی پیمائش تقریبا + 30 ڈی بی ایم (1 واٹ) تک ہو سکتی ہے۔ - 50 ڈی بی ایم سے نیچے "کم طاقت" ہے، اور خاص طور پر ڈھالنے والی اکائیوں کی پیمائش-110 ڈی بی ایم تک ہو سکتی ہے۔ پاور میٹر کی خصوصیات سے قطع نظر، تقریبا-50 ڈی بی ایم سے نیچے کی جانچ ریشوں یا کنیکٹروں میں بھٹکتی ہوئی ماحول کی روشنی کے لیے حساس ہوتی ہے۔ لہذا "کم طاقت" پر جانچ کرتے وقت، کسی قسم کی ٹیسٹ رینج/لکیریٹی تصدیق (آسانی سے ایٹینیوایٹرز کے ساتھ کی جاتی ہے) کا مشورہ دیا جاتا ہے۔ کم طاقت کی سطحوں پر، آپٹیکل سگنل کی پیمائش شور مچاتی ہے، اس لیے سگنل اوسط کی نمایاں مقدار کے استعمال کی وجہ سے میٹر بہت سست ہو سکتے ہیں۔ پاور میٹر آؤٹ پٹ سے ڈی بی ایم کا حساب لگانے کے لیے: لکیری سے ڈی بی ایم حساب کا طریقہ یہ ہے: ڈی بی = 10 لاگ (پی 1/پی 2) جہاں پی 1 = ماپا ہوا پاور لیول (جیسے۔ mWats میں)، P2 = حوالہ طاقت کی سطح، جو کہ 1 mW کیلیبریشن اور درستگی ہے آپٹیکل پاور میٹر کیلیبریشن اور درستگی ایک متنازعہ مسئلہ ہے۔ زیادہ تر بنیادی حوالہ کے معیارات کی درستگی (مثال کے طور پر۔ وزن، وقت، لمبائی، وولٹ، وغیرہ) اعلی درستگی کے لیے جانا جاتا ہے، عام طور پر ایک ارب میں 1 حصے کی ترتیب کا۔ تاہم مختلف نیشنل اسٹینڈرڈز لیبارٹریز کے ذریعہ برقرار رکھے گئے آپٹیکل پاور کے معیارات، ایک ہزار میں سے صرف ایک حصے کے لیے متعین ہیں۔ جب تک اس درستگی کو مسلسل لنکس کے ذریعے مزید کم کیا گیا ہے، آلہ کی انشانکن کی درستگی عام طور پر صرف چند فیصد ہوتی ہے۔ سب سے درست فیلڈ آپٹیکل پاور میٹر 1 ٪ انشانکن کی درستگی کا دعوی کرتے ہیں۔ یہ موازنہ برقی میٹر سے کم درست شدت کے آرڈر ہیں۔ آپٹیکل پاور میٹر کے لیے پیمائش کے عمل IEC 61315 Ed میں دیے گئے ہیں۔ 3. 3 ب: 2019-فائبر آپٹک پاور میٹر کی پیمائش۔ مزید برآں، اضافی عوامل کو مدنظر رکھتے ہوئے، استعمال میں حاصل کردہ درستگی عام طور پر دعوی کردہ انشانکن کی درستگی سے نمایاں طور پر کم ہوتی ہے۔ عام فیلڈ ایپلی کیشنز میں، عوامل میں شامل ہو سکتے ہیں: وسیع درجہ حرارت، آپٹیکل کنیکٹر کی قسم، طول موج کی تغیرات، لکیریٹی کی تغیرات، بیم جیومیٹری کی تغیرات، ڈٹیکٹر سیچوریشن۔ لہذا، عملی آلات کی درستگی اور لکیریٹی کی اچھی سطح حاصل کرنا ایک ایسی چیز ہے جس کے لیے ڈیزائن کی کافی مہارت اور مینوفیکچرنگ میں دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن اور آپٹیکل فائبر کی وشوسنییتا میں بڑھتی ہوئی عالمی اہمیت کے ساتھ، اور ڈیٹا سینٹرز میں ان سسٹمز کے آپٹیکل لاس مارجن کو تیزی سے کم کرنے کے ساتھ، آپٹیکل پاور میٹرز کی درستگی پر زور بڑھ گیا ہے، اور انٹرنیشنل لیبارٹری ایکریڈیشن کوآپریشن (آئی ایل اے سی) کے ذریعے مناسب ٹریس ایبلٹی تعمیل بھی تسلیم شدہ انشانکن، جس میں قومی معیارات کے لیے میٹرولوجیکل ٹریس ایبلٹی اور مجموعی درستگی کے دعووں میں اعتماد کو بہتر بنانے کے لیے آئی ایس او/آئی ای سی 17025 کی بیرونی لیبارٹری ایکریڈیشن شامل ہے۔ توسیعی حساسیت میٹر لیبارٹری پاور میٹر کی ایک کلاس میں-110 ڈی بی ایم کی ترتیب کی توسیعی حساسیت ہوتی ہے۔ یہ ایک بہت چھوٹے ڈٹیکٹر اور لینس کے امتزاج کا استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے، اور عام طور پر 270 ہرٹز پر ایک مکینیکل لائٹ ہیلی کاپٹر بھی استعمال کیا جاتا ہے، لہذا میٹر دراصل اے سی لائٹ کی پیمائش کرتا ہے۔ یہ ناگزیر ڈی سی برقی بہاؤ کے اثرات کو ختم کرتا ہے۔ اگر ہلکی کٹائی کو مناسب مطابقت پذیر (یا "لاک ان") یمپلیفائر کے ساتھ ہم آہنگ کیا جاتا ہے، تو مزید حساسیت حاصل ہوتی ہے۔ عملی طور پر، اس طرح کے آلات عام طور پر چھوٹے ڈٹیکٹر ڈایڈڈ کی وجہ سے کم مطلق درستگی حاصل کرتے ہیں، اور اسی وجہ سے، صرف سنگل موڈ فائبر کے ساتھ مل کر درست ہو سکتے ہیں۔ کبھی کبھار اس طرح کے آلے میں کولڈ ڈیٹیکٹر ہو سکتا ہے، حالانکہ جرمنیم سینسرز کے جدید ترک ہونے اور آئی این جی اے اے سینسرز کے تعارف کے ساتھ، یہ اب تیزی سے غیر معمولی ہے۔ پلس پاور پیمائش آپٹیکل پاور میٹر عام طور پر وقت کی اوسط طاقت کو ظاہر کرتے ہیں۔ لہذا نبض کی پیمائش کے لیے، چوٹی پاور ویلیو کا حساب لگانے کے لیے سگنل ڈیوٹی سائیکل کو جاننا ضروری ہے۔ تاہم، فوری چوٹی کی طاقت زیادہ سے زیادہ میٹر ریڈنگ سے کم ہونی چاہیے، یا ڈٹیکٹر سنترپت ہو سکتا ہے، جس کے نتیجے میں غلط اوسط ریڈنگ ہو سکتی ہے۔ نیز، نبض کی کم تکرار کی شرحوں پر، ڈیٹا یا ٹون کا پتہ لگانے والے کچھ میٹر نامناسب یا کوئی ریڈنگ پیدا نہیں کر سکتے ہیں۔ "ہائی پاور" میٹر کی ایک کلاس میں ڈٹیکٹر کے سامنے کسی قسم کا آپٹیکل ایٹینیوٹنگ عنصر ہوتا ہے، جو عام طور پر زیادہ سے زیادہ پاور ریڈنگ میں تقریبا 20 ڈی بی اضافے کی اجازت دیتا ہے۔ اس سطح کے اوپر، "لیزر پاور میٹر" آلے کی ایک بالکل مختلف کلاس استعمال کی جاتی ہے، جو عام طور پر تھرمل پتہ لگانے پر مبنی ہوتی ہے۔ فائبر آپٹک سگنل میں مطلق طاقت کی پیمائش کرنے والی عام فائبر آپٹک ٹیسٹ ایپلی کیشنز۔ اس ایپلیکیشن کے لیے، پاور میٹر کو جانچ کی جانے والی طول موج پر مناسب طریقے سے انشانکن کرنے کی ضرورت ہے، اور اس طول موج پر سیٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ فائبر میں نظری نقصان کی پیمائش، ایک مناسب مستحکم روشنی کے ذریعہ کے ساتھ مل کر۔ چونکہ یہ ایک رشتہ دار ٹیسٹ ہے، درست انشانکن کوئی خاص ضرورت نہیں ہے، جب تک کہ فاصلے کے مسائل کی وجہ سے دو یا زیادہ میٹر استعمال نہ کیے جائیں۔ اگر زیادہ پیچیدہ دو طرفہ نقصان کی جانچ کی جاتی ہے، تو پاور میٹر کی انشانکن کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے، یہاں تک کہ جب دو میٹر استعمال کیے جائیں۔ کچھ آلات آپٹیکل ٹیسٹ ٹون کا پتہ لگانے کے لیے لیس ہیں، تاکہ تیز کیبل تسلسل کی جانچ میں مدد مل سکے۔ معیاری ٹیسٹ ٹون عام طور پر 270 ہرٹز، 1 کلو ہرٹز، 2 کلو ہرٹز ہوتے ہیں۔ کچھ یونٹس ربن فائبر تسلسل کی جانچ کے لیے 12 ٹن میں سے ایک کا تعین بھی کر سکتے ہیں۔ ٹیسٹ آٹومیشن عام طور پر ٹیسٹ آٹومیشن کی خصوصیات عام طور پر نقصان کی جانچ کی ایپلی کیشنز پر لاگو ہوتی ہیں، اور ان میں شامل ہیں: حوالہ پاور کی سطح پر یونٹ کو 0 ڈی بی پڑھنے کے لیے سیٹ کرنے کی صلاحیت، عام طور پر ٹیسٹ سورس۔ ریڈنگ کو اندرونی میموری میں ذخیرہ کرنے کی صلاحیت، بعد میں یاد کرنے اور کمپیوٹر پر ڈاؤن لوڈ کرنے کے لیے۔ طول موج کو ٹیسٹ ماخذ کے ساتھ ہم آہنگ کرنے کی صلاحیت، تاکہ میٹر ماخذ طول موج پر سیٹ ہو جائے۔ اس کے لیے خاص طور پر مماثل ماخذ کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کو حاصل کرنے کا سب سے آسان طریقہ، ٹیسٹ ٹون کو پہچاننا ہے، لیکن بہترین طریقہ ڈیٹا کی منتقلی ہے۔ ڈیٹا کے طریقہ کار کے فوائد ہیں کہ ماخذ اضافی مفید ڈیٹا بھیج سکتا ہے جیسے برائے نام ماخذ پاور لیول، سیریل نمبر وغیرہ۔ طول موج منتخب میٹر ایک تیزی سے عام خصوصی مقصد والا او پی ایم، جسے عام طور پر "پون پاور میٹر" کہا جاتا ہے، ایک زندہ پون (غیر فعال آپٹیکل نیٹ ورک) سرکٹ میں جڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اور بیک وقت مختلف سمتوں اور طول موج میں نظری طاقت کی جانچ کرتا ہے۔ یہ یونٹ بنیادی طور پر ایک ٹرپل پاور میٹر ہے، جس میں طول موج کے فلٹرز اور آپٹیکل کوپلرز کا مجموعہ ہے۔ پیمائش شدہ آپٹیکل سگنلز کے مختلف ڈیوٹی سائیکل کی وجہ سے مناسب انشانکن پیچیدہ ہوتی ہے۔ اس میں ایک سادہ پاس/فیل ڈسپلے ہو سکتا ہے، تاکہ کم مہارت والے آپریٹرز کے ذریعے آسان استعمال کی سہولت فراہم کی جا سکے۔ وولٹیج کرنٹ کی پیمائش کے لیے فوٹوڈیوڈ کا استعمال کرتے وقت فائبر آپٹک پاور میٹر کی طول موج کی حساسیت ایک مسئلہ ہے۔ اگر درجہ حرارت کی حساس پیمائش وولٹیج-موجودہ پیمائش کو فوٹوڈیوڈ سے بدل دیتی ہے تو او پی ایم کی طول موج کی حساسیت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح اگر فوٹوڈیوڈ ایک مستقل وولٹیج ماخذ کے ذریعہ ریورس بائیسڈ ہے اور مستقل کرنٹ کے ساتھ فراہم کیا جاتا ہے، جب روشنی سے متحرک ہوتا ہے تو جنکشن طاقت کو ختم کر دیتا ہے۔ جنکشن کا درجہ حرارت بڑھتا ہے اور تھرمسٹر کے ذریعے ماپا جانے والا درجہ حرارت میں اضافہ آپٹیکل پاور کے براہ راست متناسب ہوتا ہے۔ مستقل کرنٹ سپلائی کی وجہ سے، فوٹوڈیوڈ میں طاقت کی عکاسی تقریبا صفر ہوتی ہے اور ویلینس بینڈ اور کنڈکشن بینڈ کے درمیان الیکٹرانوں کی منتقلی مستحکم ہوتی ہے۔ آپٹیکل ایٹنوایٹر حوالہ جات بیرونی لنکس او پی ایم ایپلی کیشن نوٹس گرین ٹی ای جی ایپلی کیشن نوٹ لیزر پاور پیمائش کے رہنما خطوط او پی ایم کے آپٹیکل آلات برقی مقناطیسی تابکاری میٹر فائبر آپٹکس ٹیلی مواصلات کا سامان