آپٹیکل فائبر اور آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن ٹیکنالوجیز کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، آپٹیکل فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی ابھری۔ اس کی پیدائش کے بعد سے، فائبر آپٹک سینسر ان کے چھوٹے سائز، ہلکے وزن، زیادہ حساسیت، تیز ردعمل، مضبوط مخالف برقی مقناطیسی مداخلت کی صلاحیت اور استعمال میں آسانی کی وجہ سے تیزی سے تیار کیے گئے ہیں، اور کیمیائی ادویات، مواد کی صنعت، پانی کے تحفظ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ اور الیکٹرک پاور، بحری جہاز، کوئلے کی کانوں اور مختلف شعبوں میں سول انجینئرنگ۔ خاص طور پر آج، انٹرنیٹ آف تھنگز کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، آپٹیکل فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی کی حیثیت کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔
1 بنیادی اصول اور فائبر آپٹک سینسرز کی ترقی کی حیثیت
1.1 فائبر آپٹک سینسرز کے بنیادی اصول اور درجہ بندی
آپٹیکل فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی 1970 کی دہائی میں تیار کی گئی سینسنگ ٹیکنالوجی کی ایک نئی قسم ہے۔ جب روشنی آپٹیکل فائبر کے ذریعے پھیلتی ہے، تو یہ بیرونی درجہ حرارت، دباؤ، نقل مکانی، مقناطیسی میدان، برقی میدان اور گردش کے زیر اثر روشنی سے منعکس ہوتی ہے۔ اضطراری اور جذب اثرات، آپٹیکل ڈوپلر اثر، ایکوسٹو آپٹک، الیکٹرو آپٹک، میگنیٹو آپٹیکل اور لچکدار اثرات وغیرہ، روشنی کی لہر کے طول و عرض، مرحلے، پولرائزیشن کی حالت اور طول موج کو براہ راست یا بالواسطہ تبدیل کر سکتے ہیں، اس طرح فائبر مختلف جسمانی مقداروں کا پتہ لگانے کے لیے ایک حساس جزو کے طور پر۔
فائبر آپٹک سینسر بنیادی طور پر روشنی کے منبع، ٹرانسمیشن فائبر، فوٹو ڈیٹیکٹر، اور سگنل پروسیسنگ حصے پر مشتمل ہوتا ہے۔ بنیادی اصول یہ ہے کہ روشنی کے منبع سے روشنی آپٹیکل فائبر کے ذریعے سینسنگ ہیڈ (ماڈیولیٹر) کو بھیجی جاتی ہے، تاکہ ماپا جانے والے پیرامیٹرز ماڈیولیشن ایریا میں داخل ہونے والی روشنی کے ساتھ تعامل کریں، جس کے نتیجے میں روشنی کی نظری خصوصیات ( جیسے کہ شدت، طول موج، روشنی کی فریکوئنسی، مرحلہ، پولرائزیشن سٹیٹ وغیرہ کو تبدیل کر کے ماڈیولڈ سگنل لائٹ بن جاتی ہے، جو پھر آپٹیکل فائبر کے ذریعے فوٹو ڈیٹیکٹر کو بھیجی جاتی ہے تاکہ آپٹیکل سگنل کو برقی سگنل میں تبدیل کیا جا سکے۔ آخر میں سگنل کو ماپا جسمانی مقدار کو بحال کرنے کے لیے پروسیس کیا جاتا ہے۔آپٹیکل فائبر سینسرز کی بہت سی قسمیں ہیں، اور انہیں عام طور پر فنکشنل (سینسنگ ٹائپ) سینسرز اور غیر فنکشنل ٹائپ (روشنی ٹرانسمیٹنگ ٹائپ) سینسرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
فنکشنل سینسر کی خصوصیت آپٹیکل فائبر کی بیرونی معلومات کے لیے حساس ہونے اور پتہ لگانے کی صلاحیت سے ہوتی ہے۔ جب آپٹیکل فائبر کو ایک حساس جزو کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جب آپٹیکل فائبر میں پیمائش کی جاتی ہے، تو روشنی کی شدت، مرحلے، فریکوئنسی یا پولرائزیشن کی حالت کی خصوصیات بدل جائیں گی۔ ماڈیولیشن کے فنکشن کا احساس ہوتا ہے۔ پھر، ماپا جانے والا سگنل ماڈیولڈ سگنل کو کم کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ اس قسم کے سینسر میں آپٹیکل فائبر نہ صرف روشنی کی ترسیل کا کردار ادا کرتا ہے بلکہ "حس" کا کردار بھی ادا کرتا ہے۔
غیر فعال سینسر ماپا تبدیلیوں کو محسوس کرنے کے لیے دوسرے حساس اجزاء کا استعمال کرتے ہیں۔ آپٹیکل فائبر صرف معلومات کے لیے ایک ٹرانسمیشن میڈیم کے طور پر کام کرتا ہے، یعنی آپٹیکل فائبر صرف ایک لائٹ گائیڈ کا کام کرتا ہے [3]۔ روایتی الیکٹرک سینسرز کے مقابلے میں، فائبر آپٹک سینسرز میں مضبوط برقی مقناطیسی مداخلت کی صلاحیت، اچھی برقی موصلیت اور اعلیٰ حساسیت ہوتی ہے، اس لیے وہ مختلف شعبوں جیسے ماحول، پل، ڈیم، آئل فیلڈ، طبی طبی جانچ اور فوڈ سیفٹی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ ٹیسٹنگ اور دیگر فیلڈز۔
1.2 فائبر آپٹک سینسرز کی ترقی کی حیثیت
فائبر سینسر کی پیدائش کے بعد سے، اس کی برتری اور وسیع اطلاق کو دنیا کے تمام ممالک نے قریب سے دیکھا ہے اور اس کی بہت زیادہ قدر کی ہے، اور اس پر فعال طور پر تحقیق اور ترقی کی گئی ہے۔ فی الحال، آپٹیکل فائبر سینسر کو 70 سے زیادہ جسمانی مقداروں جیسے نقل مکانی، دباؤ، درجہ حرارت، رفتار، کمپن، مائع کی سطح اور زاویہ کے لیے ماپا گیا ہے۔ کچھ ممالک جیسے کہ امریکہ، برطانیہ، جرمنی اور جاپان نے فائبر آپٹک سینسر سسٹم کے چھ پہلوؤں، جدید ڈیجیٹل فائبر کنٹرول سسٹمز، فائبر آپٹک گائروس، جوہری تابکاری کی نگرانی، ہوائی جہاز کے انجن کی نگرانی اور سول پروگراموں پر توجہ مرکوز کی ہے، اور کچھ حاصل کیے ہیں۔ کامیابیاں
چین میں فائبر آپٹک سینسرز کا تحقیقی کام 1983 میں شروع ہوا۔ کچھ یونیورسٹیوں، تحقیقی اداروں اور کمپنیوں کی فائبر آپٹک سینسرز پر تحقیق نے فائبر آپٹک سینسنگ ٹیکنالوجی کی تیزی سے ترقی کی ہے۔ 7 مئی 2010 کو، People’s Daily نے رپورٹ کیا کہ نانجنگ یونیورسٹی کے سکول آف انجینئرنگ اینڈ منیجمنٹ کے پروفیسر ژانگ زوپنگ کی ایجاد کردہ "بریلوئن اثر پر مبنی مسلسل تقسیم شدہ آپٹیکل فائبر سینسنگ ٹیکنالوجی" نے ماہر تشخیص کو پاس کیا۔ وزارت تعلیم کی طرف سے. تشخیصی ماہرین کا گروپ متفقہ طور پر یقین رکھتا ہے کہ اس ٹیکنالوجی میں مضبوط جدت ہے، اس کے پاس متعدد آزادانہ املاک دانش کے حقوق ہیں، اور ٹیکنالوجی میں ملکی سرکردہ سطح اور بین الاقوامی اعلی درجے تک پہنچ چکی ہے، اور اس کے استعمال کے اچھے امکانات ہیں۔ اس ٹیکنالوجی کا نچوڑ انٹرنیٹ آف تھنگز کے تصور کا استعمال ہے، جو چین میں چیزوں کے انٹرنیٹ کے خلا کو پر کرتا ہے۔
2 چیزوں کے انٹرنیٹ کے بنیادی اصول
چیزوں کے انٹرنیٹ کا تصور 1999 میں تجویز کیا گیا تھا، اور اس کا انگریزی نام "The Internet of Things" ہے، جو "متصل چیزوں کا نیٹ ورک" ہے۔ چیزوں کا انٹرنیٹ انٹرنیٹ پر مبنی ہے اور معلومات کے تبادلے اور مواصلات کا احساس کرنے کے لیے اشیاء کو انٹرنیٹ سے منسلک کرنے کے لیے RFID (ریڈیو فریکوئنسی شناخت) ٹیکنالوجی، انفراریڈ سینسرز، گلوبل پوزیشننگ سسٹمز اور لیزر سکینرز جیسی معلوماتی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ ایک نیٹ ورک جو تلاش کرتا ہے، ذہانت سے شناخت کرتا ہے، ٹریک کرتا ہے، مانیٹر کرتا ہے اور انتظام کرتا ہے۔ انٹرنیٹ آف تھنگز کا تکنیکی فن تعمیر تین سطحوں پر مشتمل ہے: پرسیپشن لیئر، نیٹ ورک پرت، اور ایپلیکیشن لیئر۔
