કાચને તાંતણે ક્રાન્તિ

પરેશ ર વૈદ્ય

આપણે શાળાના દિવસોથી  જાણીએ છીએ કે પ્રકાશ સીધી લીટીમાં જ ગતિ કરે છે. શિક્ષકે કહ્યું હોવા ઉપરાંત એ આપણો પ્રત્યક્ષ અનુભવ પણ છે. ચહેરા સામે પુસ્તક ધરી દો તો સામેનો માણસ તમારુ મોઢું જોઈ શકતો નથી, કારણ કે પ્રકાશના સીધા રસ્તામાં પુસ્તક આવી જાય છે. પ્રકાશના આ ગુણના કારણે જ આપણે દીવાલોથી બનેલ ઘરોમાં દુનિયાની નજરોથી સલામત જીવીએ છીએ. પરંતુ આ નિયમમાં આધુનિક વિજ્ઞાને એક અપવાદ ઊભો કર્યો છે. એ છે કાચના બનેલા તાંતણા,  કે જેમાં પ્રકાશ  તાંતણાના આકાર મુજબ વાંકો વળે છે.

શો-કેસમાં રાખવાની એ ફૂલદાની વાચકોએ જોઈ હશે જેમાં અંદર વીજળીનો ગોળો હોય છે અને અંદરથી બહાર તરફ આવતા આવા સફેદ તાંતણા ઝુલતા હોયછે. દીવાનો પ્રકાશ આ તાંતણાઓને છેડેથી નીકળી દીવાલ પર ભાત પાડે છે. પેટનાં દરદોમાં ‘એન્ડાસ્કોપી’ નામની તપાસમાં ડૉક્ટર એક નળી પેટમાં ઉતારી જઠરમાં ચાંદું જુએ છે તેમાં પણ આવા તાંતણાઓનો ઉપયોગ છે. ઓદ્યોગિક ક્ષેત્રે પણ ઘણી જગ્યાએ તે વપરાય છે. પરંતુ આ તંતુઓનો સૌથી અસરકારક ઉપયોગ સંદેશવ્યવહારમાં થાય છે. તાંબાના તારથી  જોડાયેલા ટેલિફોનો હવે ક્રમશ: આવા તાંતણાઓથી જોડાવા માંડયા છે. છેલ્લા કેટલાક સમયથી સાફ સંભળાતા ટ્રંકકોલ પાછળ આ તંતુઓ અને કૃત્રિમ ઉપગ્રહો એ બે કારણો જ છે.

ઈન્ટરનેટની ક્રાન્તિના દરેક તબકકે વધુ ને વધુ ઝડપથી માહિતીનું વહન કરવાની માગણી થતી રહી છે. તેને  સંતોષવામાં કાચના તંતુઓએ ખૂબ મદદ કરી છે.  પ્રકાશ વહન કરતા હોવાથી આ તાંતણાઓને  ‘ઓપ્ટિકલ ફાઈબર’ કહે છે. સ્વાભાવિક છે કે વાચકને આશ્ચર્ય થાય કે  ટેલિફોન અને કૉંમ્પ્યુટરનાં કનૅક્શનોમાં આ કાચ કેમ કામ આવી શકે? એ રહસ્ય જાણવા માટે સૌ પ્રથમ પ્રકાશની સીધી રેખામાં જવાની વાતથી શરૂઆત કરીએ.

વક્રીભવનને બદલે પરાવર્તન:

કુદરતે પ્રકાશની ગતિ માટે જે  નિયમો સરજ્યા છે  તેનો જ ઉપયોગ કરીને વૈજ્ઞાનિકોએ કાચના તંતુઓ  વાપરીને એવી સ્થિતિ સરજી છે કે  પ્રકાશને વાકો વાળી શકાય. પાણીની ટાંકી કે કોઈ પાત્રમાં લાકડી સહેજ  ત્રાંસી ઊભી કરીને તમે જોયું હશે કે પાણીની સપાટી પાસે એ વધુ ત્રાંસી થઇ જતી હોય તેવો આભાસ થાય છે. આ ઘટનાને પ્રકાશનું વક્રીભવન કહે છે. એક માધ્યમ (પાણી) માંથી બીજા માધ્યમ  (હવા)માં પ્રકાશનું કિરણ જાંય તો તેના વેગમાં થતા  ફેરફારને કારણે તે દિશા બદલે છે. ચિત્રમાં એક પાણીના પાત્રને તળિયે अ આગળ એંક ટોર્ચ બાળવામાં ખાવી છે તેવી કલ્પના કરો, તેના પ્રકાશનો પુંજ પાણીમાંથી નીકળી હવા માં આવે ત્યારે સીધો જવાને બદલે વંકાય છે અને પાણી તરફ ઝુકે છે. આવો ટોર્ચને ડાબી તરફ ખસેડતા જાઓ તેમ તેમ કિરણ  વધુ ને વધુ પાણી તરફ ઝુકે છે. તેથી कक કિરણ ड તરફ જઇ પાણીની સપાટી પર ફેલાઈ જવાની તૈયારી માં છે. જયારે ટોર્ચ प પાસે જશે ત્યારે કિરણ બહાર નીકળવાને બદલે પાણી ની અંદર જ फफ તરફ વંકાશે. આમ વક્રીભવન થવાને બદલે પરાવર્તન થઇ ગયું !

બીજા શબ્દોમાં, જો પ્રકાશ અમુક ખૂણાથી વધારે ત્રાસે ખૂણે આવે તો સપાટી પાસેથી પાણીની બહાર નથી નીકળી શકતો. આ ઘટનાને “પૂર્ણ આંતરિક પતાવર્તન” કહે છે. પ્રકાશ જયારે ઘટ્ટ માધ્યમમાંથી પાતળા માધ્યમમાં જાય ત્યારે જ એ બની શકે છે. એટલે હવામાંથી કાચમાં કે પાણીમાં જતા પ્રકાશની બાબતમાં આવું નથી બનતું. હવે પાણીના પાત્રને બદલે કાચનો એક લાંબો સળિયો કલ્પી લો. અહી સળિયાની ફરતે એક બીજા એવા પદાર્થનું પડ ચડાવલું છે, જેમાં પ્રકાશની ગતિ અંદરના કાચ કરતાં વધારે હોય. આથી કરીને પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તનની પ્રક્રિયા થઈ શકે છે. તો અમુક ખૂણેથી તેમાં મોકલેલ પ્રકાશ બહાર નહી આવી શકે. એ સળીયામાં આગળ ધપી, છેડેથી ઉભી સપાટી માંથી બહાર પડશે.

સળિયાને બદલે આ જ પ્રકારના પાતળા તાંતણા પણ બનાવી શકાય. કાચને બદલે બીજા પણ પદાર્થો છે જેનો ગુણધર્મ પ્રકાશને અંદર રાખવાનો હોય અને લચીલા પણ હોય. તો તેવા તાંતણાને વાળતા જાઓ  તો તે સાથે પ્રકાશ પણ  વળતો જાય અને છેડે થી બહાર આવે.  શો-કેસની   ફૂલદાનીમાં એવા જ  તાંતણા હોય છે. જો કે બીજા ઉપયોગો માટે તંતુઓ મજબૂત જોઈએ તેથી તેના પર રક્ષાકવચ ચડાવેલું હોય છે. આવા એક તંતુની રચના અહી બતાવી છે. ચિત્ર ૩માં બતાવેલ તંતુને ને આડો, અવળો, ઊંચો, નીચો, જેમ કરો તેમ, પ્રકાશ તેની સાથે જ રહે છે.

 વ્યવહારમાં ઉપયોગ:          

જઠર કે આંતરડામાં જોવું હોય તો આવી રચના બહુ કામની છે. ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે પણ તૈનો ઉપયોગ છે. અણુવીજળી મથક,પેટ્રોકેમિકલ્સ વગેરે પ્રગત ઉઘોગોમાં પાતળી ટ્યુબમાં કે બંધ કળપૂર્જામાં અંદર નજર નાખવી હોય તો તે માટે ફાઈબરસ્કૉપ નામે સાધન બનાવીને વપરાય છે. દોરાઓમાંથી જેમ દોરી બનાવાય તેવી રીતે ઓપ્ટીકલ તંતુઓનો ગુચ્છો લેવાય છે. અને ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક ગુચ્છ મારફત પ્રકાશ અંદર મોકલવામાં આવે છે.  અંદરનું દશ્ય પ્રકાશિત થાય એટલે તે પરથી જે પ્રકાશ પરાવર્તન પામે તેને ફાઈબરના બીજા ગુચ્છ દ્વારા બહાર લવાય છે. જઠર કે પાઈપની અંદરના આ દશ્યને નરી આંખે જોઈ શકાય અથવા કૅમેરા લગાડી શકાય. હવે તો ચિત્રને ટેલિવિઝનના પડદા ઉપર જોવાની પણ સગવડ છે. પ્રકાશને આડેઅવળે લઈ જવાની આ રચનાનો ઉપયોગ બીજાં પાણ ક્ષેત્રોમાં થાય છે. કમ્પ્યુટરના લેસર પ્રિન્ટર અને કેટલાંક ઝેરોક્સ મશીનોમાં એ વપરાય છે. વિડિયો કૅમેરાને સ્થાને પણ આ તંતુઓ વાપરી શકાય. પાણી,ગરમી કે વિકિરણના વાતાવરણમાં કેમેરાને નુકસાન થઈ શકે પણ આ ગુચ્છા થોડા વધુ સલામત છે.

સંદેશવ્યવહારમાં:           

ઓપ્ટિકલ તંતુઓના અગાઉ જણાવ્યા તે ઉપયોગો જ પૂરતા ઉપકારક લાગતા હતા. પણ પછી તેને સંદેશવ્યવહારની દુનિયામાં લઈ જવાયા અને ત્યાં તો તેણે વધારે ક્રાન્તિકારી ફેરફારો કરી દેખાડ્યા. તેને સમજવા માટે પહેલાં મોંર્સની સંજ્ઞા (મોર્સ કૌડ) ને યાદ કરીએ. આજથી ૨૫-૩૦ વર્ષ પૂર્વે ટપાલખાતું તાર મોકલવા માટે એનો ઉપયોગ કરતું, અંગ્રેજી કક્કાના દરૈક અક્ષરને ટપકાં અને લીટીની વિવિધ ગોઠવાગથી તેમાં વ્યક્ત કરાય છે. દાખલા તરીકે A માટે (૦-) સંજ્ઞા વપરાય છે અને (-૦૦) એ બ છે. ટેલિગ્રાફ યંત્રની કળ દબાવીને ઉપાડી લો તો ટપકું અને થોડી વાર દબાવી રાખીને પછી ઉપાડો તો લીટી. સામે છેડે બેઠેલ   ઓપરેટરને તે અનુસાર ‘ડા’ અને ‘ડીડ’ જેવા બે અવાજ સંભળાય. એ ઝડપથી સંદેશો ઉતારી લે અને અંગ્રેજી શબ્દોમાં તેનું રૂપાંતર કરૈ. સમય જતાં પછી તો ટેલિપ્રિન્ટર આવ્યાં અને તાર ટાઈપ થઈને જ જવા અને ઊતરવા લાગ્યા. મોંર્સ-કોડને એટલા માટે યાદ કર્યા કે અત્યારના ‘ડિજીટલ’ જમાનામાં એને મળતી આવતી યોજનાથી જ સંદેશાઓની આપલે થાય છે. જેમ ટપકાં અને લીટીની વચ્ચે ત્રીજો કોઈ સંકેત નથી તેમ ડિજીટલ દુનિયામાં ‘શૂન્ય’ અને ‘એક’ એવા બે જ સંકેત હોય છે. કમ્પ્યુટર ઉપરાંત ઘણાં બીજાં ઉપકરણો પણ હવે ડિજીટલ ટેક્નોલોજી પર ચાલે છે. ટેલિફોન એક્સચેન્જો પણ કોસ-બાર કે એનેલોગ મટીને હવે ડિજીટલ પદ્ધતિથી ચાલવા લાગ્યાં છે. તેમાં સતત વહેતા વીજપ્રવાહને બદલે પ્રવાહની નાની નાની ‘પલ્સ’ દ્વારા સંદેશાની આપલે થાય છે. આ રીતે સંદેશાની કે અવાજની ગુણવત્તા જાળવી શકાય છે

મોર્સ સંજ્ઞા ભલે લૂપ્ત થઈ ગઈ હોય,પણ ઘડીભર માની લો કે એવી સંજ્ઞાવાળો તાર આપણે ઓપ્ટિકલ તંતૂ દારા મોકલવા માગીએ છીએ તો શું કરવું જોઈએ? બહુ સરળ છે. જે છેડેથી તાર મોકલવો હોય ત્યાં તંતુના છેડા સામે નાનો બલ્બ મૂકી તેમાં એેક પછી એક એમ બે ઝબકારા કરો, એક ઝબકારો ખોછા પ્રકાશનો અને બીજો તીવ્ર. એ થયો અક્ષર A. તંતુ ને બીજે છેડે બેઠેલ વ્યક્તિ એ ઝબકારા જોશે અને કાગળ પર લખશે A. આમ પ્રકાશના ઝબકારાથી આખો સંદેશો મોકલી શકાય. તેમાં વચ્ચે વીજળીના તાંબાના તારની જરૂર જ ના પડી. આ તો સિધ્ધાંતની સમજણ આપવા પુરતું ઉદાહરણ હતું. વાસ્તવિકતામાં કોઈ માણસ બેસી ને ઝબકારો કરતો નથી કે નથી કોઈ તારમાસ્તરની જેમ બેસીને વાક્ય લખતું.  ટેક્નોલોજી ખૂબ વિકસી ગઈ છે. બલ્બની જગ્યાએ તંતુઓમાં લેસર કિરણના ઝબકારા મોકલાય છે. મોકલવા અને ઝીલવાનું કામ યાંત્રિક રીતે યાય છે. એક સેકંડમાં પાંચ કરોડ પલકારા મોકલવા કે ઝીલવાના હોય તો સ્વાભાવિક છે કે યાંત્રિક રીતે વીજાણુયંત્રોથી જ થાય. વાચકને નવાઈ લાગશે કે આટલા ઝડપી તે ઝબકારા હોય? પાછળથી જોઈશું કે એની જરૂર પડે છે. પરંતુ આ ઝડપે જતી માહિતી પણ આ નવા જમાનામાં કેટલાકને ધીમી લાગે છે અને માગણી યાય છે દર સેકંડે ૫૦ કરોડ કે ૧૦૦ કરોડ પલકારાની! બલકે એ શક્ય બનાવે છે એટલે જ તો આંપ્ટિકલ તતુઓની બોલબાલા છે!

આ તંતુઓ ઉપરાંત લેસરની પણ અગત્ય છે. સાધારણ બલ્બ લઈને આટલી ઝડપી ઉઘાડ-બંધ ( ઓન-ઓફ) કરી જ ન શકાય. બલ્બને ‘ઓફ’ કર્યા બાદ પણ અમુક સૂક્ષ્મ સમય સુધી એ પ્રકાશ આપતો જ રહે છે એટલે બીજી પલ્સ ને આવવા નથી દઈ શકાતી. લેસરના બીજા પણ કેટલાક ગુણો જરૂરી છે. લેસર અને L.E.D. તત્ક્ષણ બંધ અને ઉઘાડ થાય છે તેથી જ એક સેકંડમાં કરોડોવાર ઝબુકાવી શકાય છે. (L.E.D. એટલે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડ જ છે, જે આપણા કેલ્કયુલેટરમાં લાલ રંગના આંકડા બતાવે છે.)  જો કે તેને “ઓન” અને ‘ઓફ’ કરવા માટે પણ વીજાણુ સરકિટનો ઉપયોગ કરવો પડે. ઓપ્ટિકલ તાંતણાઓનો એક બીજે અગત્યનો ગુણ એ છે કે એ પ્રકાશનું શોષણ કરતા ન હોવા જેઈએ. જેટલો પ્રકાશ એક છેડે દાખલ કરો તેટલો જ સામે છેડે નીકળે તો શ્રેષ્ઠ. એન્ડોસ્કોપી વગેરે ‘જોવા’ના કામમાં વપરાતા તંતુઓએ તો દશ્યને એક-બે મીટર દૂર સુધી જ લઈ જવાનું હોય છે. તેમાં માનો કે ૧ ટકો પ્રકાશ રસ્તામાં ‘ખોવાઈ’ જાય તો પણ ચાલે. પરંતુ એટલું શોષાણ થાય તોય ૧૦૦ મીટર લાંબા તાંતણામાં તો બીજે છેડે તો કંઈ પહોંચે જ નહીં. સંદેશવ્યવહારમાં લાંબાં અંતરો કાપવાનાં હોવાથી એવા તંતુઓ શોધાયા છે જે પ્રકાશનું શોષણ ઓછું કરે. કાચ જેવા બીજા પારદર્શક પદાર્થો છે,જેવા કે  પ્લાસ્ટિક, કેલ્શિયમ ક્લોરાઈડ, સિલિકા વગેરે. તેમાં શોષણની દષ્ટિએ સિલિકાના તંતુઓ સારા ઠર્યા છે.

રિપીટર કેન્દ્રો:  

૧૯૮૬માં આ તંતુઓ વપરાવાની શરૂઆત થઈ ત્યારે દર કિલોમીટરે પ્રકાશની તીવ્રતા ચોથા ભાગની થઈ જતી. આજ ઠેઠ ૫૦ કિલોમીટર પછી એટલું શોષણ થાય છે. લાંબે અંતરે સંદેશા લઈ જવાના હોય તો વચ્ચે રિપીટર કેન્‍દ્ર મૂકવામાં આવે છે. ત્યાં પ્રકાશનો ઝબકારો આવે તેને પાછો તીવ્ર બનાવી આગળ મોકલાય છે. તાંબાના તાર માટે પણ આવાં રિપીટર સ્ટેશનોની જરૂર તો પડે જ છે. બલકે એ તો બહુ નજીક હોય છે. ઓપ્ટિકલ તંતુમાં આવાં રિપીટર કેન્દ્રો વધુ દૂર દૂર રાખી શકાય. એવાં કેન્‍દ્રો વચ્ચેના અંતરનો આધાર એની પર પણ છે કે માહિતી કેટલી ઝડપે જાય છે. અમેરિકાથી ફ્રાન્સ વચ્ચે સમૃદ્રમાર્ગે આવા કેબલની એક લાઈન ૧૯૮૮માં નખાઈ ત્યારે ‘ડેટા’ (આંકડાના રૂપમાં માહિતી)નો દર બહુ મોટો નહોતો. તો રિપીટર કેન્દ્રો દર ૩૯ કિલોમીટરે અને સાગરના તળમાં તો છેક ૬૦ કિલોમીટરે નાખેલાં. જગતની એ પહેલી વ્યાવસાયિક લાઈન હતી જે  ઓપ્ટિકલ તંતુથી બનેલી હતી. આપણા ઘરમાં કેબલ ટી.વી.નો વાયર આવે છે તે પણ એક પ્રકારે વીજ્ચુંબકીય સંદેશાનો વાહક જ છે. એમાં પણ તાંબા ની જગ્યા હવે ધીરે ધીરે  ઓપ્ટિકલ તંતુઓ લેવા લાગ્યા છે. ઉપયોગની રીતઃ

વર્ષો પહેલાં તો આ તાંતણાઓ એન્ડોસ્કોપી જેવા ઉપયોગમાં મર્યાદિત રહી ગયા હોત, પરંતુ  ડિજીટલ સંદેશવ્યવહારના વિકાસને કારણે તેઓનું મહત્ત્વ વધી ગયું. ‘મોડેમ’ દ્રારા કમ્પ્યુટર અને ટેલિફોન લાઈનનો સમન્વય થયો છે. તેથી સંદેશવ્યવહારનું એકીકરણ થઈ ગયું છે. લખાણ,અવાજ અને ચિત્રો એ ભધું જ ટેલિફોન લાઈન દ્વારા પ્રવાસ કરવા લાગ્યું. આથી ઓપ્ટિકલ તાંતણાનો ઉપયોગ વધુ સગવડ્કારક બન્યો. કરવાનું એટલું જ હતું કે પ્રકાશના એક-એક ઝબકારાને વીજળીની એક એક ‘પલ્સ’ સાથે જોડવાનો. બીજા શબ્દોમાં, એવી વ્યવસ્થા કરવાની કે વીજળી સંકેતને પ્રકાશમાં અને પ્રકાશને વીજળીમાં ફેરવી શકાય. એ વ્યવસ્થાઓ તંતુઓને બંને છેડે લગાડી દેવાની. ચિત્ર-પમાં આપેલ યોજના જુઓ. અહીં क એ ઓપ્ટિકલ તંતુ છે. તેને ડાબે છેડે अ છે તે લેસર અથવા L.E.D. છે. એ વીજળીનું પ્રકાશમાં રૂપાંતર કરશે અને કનેક્ટર ब મારફત એ પ્રકાશ તાંતણામાં દાખલ થશે. પ્રકાશરૂપે લખાયેલ સંદેશો જ્યારે તાંતાણાને જમણે છેડે પહોંચે ત્યારે ફરી તેને વીજળી સ્વરૂપ આપવા માટે ફોટો-ડાયોડ ड રાખ્યો છે. તાંતણાને ડાયોડ જોડે જોડવા માટે કનેકટર ब અહી પણ જોઇશે. ડાયોડનો ગુણ છે કે પકાશના પ્રત્યેક પલકારાથી તેમાં વીજળીની એક પલ્સ પેદા થાય છે.

ચિત્રમાં ડાબે છેડેથી ફરી શરૂ કરો. અહી શૂન્ય અને એકની વીજ સંજ્ઞાઓની એક શ્રેણી છે, જેને દૂર મોકલવાની છે. ( મોર્સ કોડ ની જેમ). આ સંજ્ઞાઓ આપણા અવાજથી બની હોય કે ઈ-મેઈલ માં ટાઇપ કરેલા સંદેશ થી. તેને મોડ્યુલેટર નામની સર્કીટ ને સોપવામાં આવે છે. મોડ્યુલેટરનું કામ છે વીજસંજ્ઞાઓ ની આજ્ઞા પ્રમાણે લેસરના પ્રકાશમાં ઉતાર ચઢાવ લાવવાનું. સંગીતના તળે નાચતા ફુવારા આપણે જોયા છે. સંગીતની અમુક ધૂનના તાલ સાથે કુવારાની ઊંચાઈ વધે-ઘટે છે. એવી જ રીતે અહીંથી જ પલ્સની શ્રેણી જે ક્રમ અને માત્રામાં આવતી જાય તે રીતે લેસરના ઝબકારાનાં ક્રમ અને માત્રા બદલાય છે.અગાઉ જોયું તેમ એ શ્રેણી કેબલના બીજા છેડે – ગંતવ્યસ્થાને – પહોંચે છે. ત્યાં ફોટો-ડાયોડ તેનું વીજળીની પલ્સની શ્રેણીમાં રૂપાંતર કરે છે. તેની માત્રા અને કમ પ્રમાણે ‘ડિટેકટર’ તેનું અવાજ અથવા માહિતીમાં રૂપાંતર કરે છે. આમ ડાબેથી મુકાયેલ સંદેશો જમણે છેડે પાછો નિર્માંણ થાય છે. વચ્ચેના હિસ્સામાં તેનું સ્વરૂપ પ્રકાશીય હતું.

તાંબાના તારમાં વચ્ચેનો હિસ્સો પણ વિજળીના સિગ્નલ સ્વરૂપે રહે છે,જેના ઘણા ગેરફાયદા છે.  પ્રકાશીય સંદેશાના ફાયદા:  તાંબાના તારમાં વહેતા વીજ પ્રવાહ ઉપર આસપાસમાં ચાલતાં વીજળીક ઉપકરણોને કારણે દખલ પેદા થાય છે, જેથી સંદેશ વ્યવહારમાં પણ ઘરઘરાટઆવે છે. ઘરમાં મિક્ષર ચાલતું હોય ત્યારે રેડીઓમાં ઘરઘરાટ થાય છે. ( જો કે FM પ્રકારના રેડીઓ પ્રસારણમાં આવું બનતું નથી.) એન્ટેનાવાળા ટેલીવિઝન હતા ત્યારે વિમાન પસાર થાય તો પણ ટી.વી.માં ચિત્ર ધ્રુજતું આપણે જોતા તે આ કારણે. નજીકમાં જો “સ્પાર્ક” થતો હોય તો પણ વીજસંદેશામાં દખલ થાય. આવી દખલોને કારણે કમ્પ્યુટરને લગતા સંવેદનશીલ ‘ડેટા’માં તો ઘણી ઊંથલપાથલ ઘઈ શકે. કાચના તાંતણામાં વીજપ્રવાહ ન હોવાથી અને પ્રકાશના પલકારા ઉપર વીજ ચુંબકીય મોજાંઓની અસર થતી ન હોવાથી આવી દખલનો પ્રશ્ન નથી થતો. આથી જ આવા તંતુના તાર બનાવવામાં ઉચ્ચ ટેક્નોલોજીની જરૂર પડતી હોવા છતાં તેને પસંદ કરવામાં આવ્યા છે. તેમાં વીજળી ન હોવાથી તેને પાણી વચ્ચેથી કે ગરમીની નજીકથી પસાર કરવામાં પણ વાંધો નથી. શૉર્ટ થવાનો  કે સ્પાર્ક થવાનો ભય નથી. વળી સંદેશને સેંકડો કિલોમીટર લઈ જવામાં વીજળી (ઊર્જા)નો જે  વ્યય થતો તે પણ આમાં નથી થતો. બલકે ભેજ કે પાણીની અસરથી તાંબાનું ક્ષારણ (કાટ લાગવા જેવી પ્રક્રિયા) થાય તે પણ આમાં નથી. તાંબાના તારમાંથી જતા સંદેશને વચ્ચેથી આંતરી લેવાનું શક્ય હતું. આ તારમાં તેવો ભય નથી  સિવાય કે તેમ કરનાર પાસે સારાં સાધનો હોય. આથી મિલિટરીના કામમાં એ વધુ ઉપયોગી છે.

વજન અને કદમાં પણ સામાન્‍ય કેબલ કરતાં આ હલકા છે. એક હજર ફૂટ લાંબા તાંબાના કો-એક્સિયલ કેબલના ફીંડલાનું વજન 3૫ કિલોગ્રામ થાય. તે રીતે ૪ ઇંચ જાડો ટેલિફોન કેબલ જેટલી વાતચીતની સરકિટો (જેટલાં કનેક્શન) લઈ જતો તેટલી અહીં અડધા ઈંચનો કેબલ લઈ જઈ શકે. ઇન્ટરનેટ વાપરનારાઓ માટે નેટવર્કની ઝડપ સૌથી મહત્ત્વનો ગુણ છે. પરંતુ ઝડપ રાખવી એટલી જ મુશ્કેલ છે, કારણ કે ખૂબ ખૂબ માહિતી નેટવર્ક પર આવે છે. એક રંગીન ચિત્રની કલ્પના કરો. સારી સ્પષ્ટતાથી તેને કમ્પ્યુટર મોનિટર પર લાવવા માટે ૮થી ૧૦ લાખ બિંદુઓમાં તેને વિભાજિત કરવું પડે. અને દરેક બિંદુના રંગની માહિતી પણ સાથે રાખવાની હોય તેથી સરવાળે જાણે ૬૦ લાખ બિંદુઓ જેટલી માહિતીનું સ્થાનાંતરણ કરવું પડે. અને આ તો થયું એક ચિત્ર. ઇન્ટરનેટમાં એ ચિત્ર તો ક્ષણે ક્ષણે બદલાતું રહે. આમ ‘ડીજીટ’ સ્વરૂપે કરોડો ઝબકારા કરવા પડે તે સમજાય તેવું છે. આ ગુણને ‘બેન્ડવિદ્થ’ કહે છે. તાંબાના તારો કરતાં ઓપ્ટિકલ ફાઈબર્સમાં વધુ બેન્ડવિદ્થનો સમાવેશ કરી શકાય છે. તેની ડેટા મોકલવાની ઝડપ તેના કારણે જ છે. એ ઝડપ તેથીય વધુ વધારવા વિજ્ઞાનીઓએ એવી વવસ્થા શાધી કાઢી છે કે જુદી જુદી તરંગ લંબાઈનાં ૮-૧૦ લેસર સ્રોતો એક સાથે એક તંતુમાં માહિતી ઠાલવી થકે. તેમ છતાં તેમાં ભેળસેળ થયા વિના સામે છેડે માહિતી જેમની તેમ ઊતરે.

વિશ્વના સારા નેટવર્ક 40 GBPS એટલે કે દર સેકડે  40 અબજ ઝબકારાની ઝડપે ચાલે છે! ભારતમાં પણ ૧૦ અબજ ઝબકારાની ઝડપ તો પ્રાપ્ત થઈ છે. 4G પછી 5G અને 6Gની વાતો થાય છે; એ ટેકનોલોજીમાં જે ઝડપ મળે છે તે ઓપ્ટિકલ તંતુઓ વિના મેળવવી શક્ય જ નથી. ટેલીવીઝનની સેવા પણ જ્યારે કેબલ મારફતે આવવા લાગી છે ત્યારે ઝડપ અગત્યની છે. અને નવા જમાનામાં ડિજીટલ સદેશવ્યવહાર માત્ર મનોરજન નથી. ચૂંટણીનાં પરિણામો,ઓનલાઈન ટ્રેડીંગ, ક્રેડીટ કાર્ડો, નાણાની લેતી દેતી, ટ્રેનના રીઝર્વેશન એ બધા નવી વ્યવસ્થાના ફળ છે અને નેટ ની ગતિ માંગે છે. કાચના તંતુઓ વિના એ મુશ્કેલ છે.

તો આ છે વાળ જેવા સુક્ષ્મ તાંતણાની અદ્ભુત શક્તિ.૧૯૩૦ ના દાયકામાં જયારે ગાંધીજીએ સ્વદેશી ખાદીના જોરે વિદેશીઓને હંફાવ્યા ત્યારે “સુતર ને તાંતણે સ્વરાજ” એવો શબ્દ પ્રયોગ યોજાયો હતો. આજે એમ કહી શકાય કે કાચને તાંતણે ક્રાન્તિ થઇ રહી છે. આપણી નજર સામે ન હોવા છતાં એ  આપણી જીંદગી ચલાવી રહ્યા છે.


ડો .  પરેશ ર વૈદ્યનોનો સંપર્ક  prvaidya@gmail.com    વિજાણુ સરનામે થઈ શકે છે.

Author: Web Gurjari

4 thoughts on “કાચને તાંતણે ક્રાન્તિ

  1. બહુ જ સરસ લેખ. સામાન્ય માણસને આવી જાણકારી આપીને તમે બહુ અગત્યનું કામ કર્યું છે. હાર્દિક આભાર અને અભિનંદન.

  2. સરળ ગુજરાતી ભાષામાં સમજાય તેવો ઉત્તમ લેખ લખવા બદલ ખૂબ ખૂબ અભિનંદન.

    1. આભાર. ઘનશ્યામભાઈ. તમે વે.ગુ. ના વાંચક છો જાણી આનંદ થયો અને એ બહાને દાયકાઓ પછી પરોક્ષ તો પરોક્ષ, મુલાકાત થઇ.

Leave a Reply

Your email address will not be published.