ಬೆಳಕಿನ ಎಳೆ ( optic fibre) - 1

(ಕನ್ನಡದಲ್ಲೆ ವಿಙ್ಞಾನದ ವಿಷಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಲೇಖನಗಳಿವೆ ಎಂಬ ಕೂಗಿದೆ. ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗಾದರೂ ಹೆಚ್ಚಿಸೋಣವೆಂಬ ಆಸೆಯಿಂದ ಇದನ್ನು ಬರೆಯುತ್ತಿದ್ದೇನೆ. ಈ ತಲೆಬರಹದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ನಾನು ಪರಿಣತ ಅಲ್ಲ. ಆದರೆ ನನ್ನ ವೃತ್ತಿ ಜೀವನದಿಂದ ನಾನು ಕಲಿತಿರುವ ಕೆಲವು ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಕಟ್ಟಿ ಕೊಡುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದೇನೆ. ಇಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ತಪ್ಪುಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ತಿದ್ದಿ)


ಪರಿಚಯ
-------
ನಮಗೆಲ್ಲರಿಗೂ ಗೊತ್ತಿರುವ ಹಾಗೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕೊಂಡೊಯ್ಯುವುದು ಬೆಳಕಿನ ಎಳೆಗಳ ಹೆಗ್ಗಳಿಕೆ. ಈ ಅಂಶವೇ ದೂರ ಸಂಪರ್ಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಿದೆ.ಏಕೆಂದರೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬೆಳಕನ್ನಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ ನಂತರ ಅದನ್ನು ಈ ಎಳೆಗಳ ಮೂಲಕ ಕಳಿಸುವುದು(ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ ಕಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಇದರ ತಂತ್ರಙ್ಞಾನದ ಮುಲಭೂತ ಕ್ರಿಯೆ. ಬೆಳಕು ಒಂದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ (ಒಂದು ಮೀಮಾಂಸೆಯ ಪ್ರಕಾರ..ಇನ್ನೊಂದು ಮೀಮಾಂಸೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಬೆಳಕು ಕಣಗಳಿಂದಾಗಿದೆ ಎಂದು- particle theory.).

ಬೆಳಕು ಹೇಗೆ ಎಳೆಯೊಳಗೆ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ?
---------------------------------
ಇದು ಬೆಳಕಿನ 'ಸಂಪೂರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನ'(ಸಂ ಆ ಪ್ರ)[Total Internal Reflection-TIR]ಎಂಬ ನಡವಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. 'ಸಂ ಆ ಪ್ರ' ಬೆಳಕಿನ ಬಹು ಮುಖ್ಯವಾದ ವಕ್ರೀಬವನವೆಂಬ ಕ್ರಿಯೆಯ ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಸಂಗತಿ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಬೆಳಕಿನ ಎಳೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಳೆಯ ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟರೆ, ಆ ಮೂಲದಿಂದ ಬರುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಎಳೆಯ ಒಳಗೋಡೆಗೆ ಬಡಿದರೆ ಅದು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿ ಮತ್ತದೆ ಒಳಗೋಡೆಗೆ ಅದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಬಡಿದರೆ ಮತ್ತೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗೆ ಈ ಕ್ರಿಯೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತಾ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣ ಎಳೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ತುದಿಯನ್ನು ಮುಟ್ಟುತ್ತದೆ.
ನಮಗೆ ಗೊತ್ತಿರುವ ಹಾಗೆ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲ ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕು ಅಡಕವಾಗಿದೆ(ನ್ಯೂಟನ್ ನ ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದ ಪ್ರಿಸ್ಮ್ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಙ್ನಾಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ) ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಣ್ಣದ ಬೆಳಕನ್ನಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ ಅವುಗಳೆಲ್ಲವನ್ನು ಒಂದೇ ಎಳೆಯಲ್ಲಿ ಸಮಾಂತರವಾಗಿ ಕಳಿಸಬಹುದು. ಪ್ರತಿ ಬಣ್ಣವು ತನ್ನದೆ ಆದ ತರಂಗಾಂತರ(wavelength)ವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.ಇದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಬಣ್ಣದಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ತೆಗೆಯುವುದು ಕಷ್ಟದ ವಿಚಾರವೇನಲ್ಲ. ಅವುಗಳ ತರಂಗಾಂತರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಯಾವ ಮಾಹಿತಿ ಯಾವ ಬಣ್ಣದ ಮೂಲಕ ಕಳಿಸಲಾಯಿತು ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳಬಹುದು.

ಬೆಳಕು v/s ವಿದ್ಯುತ್
----------------
ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕಳಿಸುವುದರಿಂದ ಹಲವು ಲಾಭಗಳಿವೆ
೧) ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಎಳೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಳುಹಿಸಬಹುದು (ಹೇಗೆ ಎಂದು ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾಗಿದೆ)
೨) ಮಾಹಿತಿಯು ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಮಂಡಲದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ(Electro-Magnetic interference-EMI)ದ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಒಳಪಡುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯ ಸಮಗ್ರತೆಗೆ ಧಕ್ಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ಮಾಹಿತಿ EMI ನಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತಗೊಂಡು ಮಾಹಿತಿಯ ಸಮಗ್ರತೆಯು ಹಾಳಾಗುತ್ತದೆ.

(ಭಾಗ -೨ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿ )