విజ్ఞాన శాస్త్రం మరియు సాంకేతిక విజ్ఞానం - టెస్ట్ 24 - లేజర్లు, ఫోటోనిక్స్ మరియు ఫైబర్-ఆప్టిక్ సాంకేతికత
Please keep at least one language enabled. || కనీసం ఒక భాషను ఎంచుకోండి.
Question 1
ప్రశ్న 1
Which physical process is fundamental to light amplification in a conventional laser?
సాధారణ laserలో కాంతి విస్తరణకు ప్రాథమికమైన భౌతిక ప్రక్రియ ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Stimulated emission allows an incident photon to induce an excited emitter to release another photon into the corresponding optical mode.
• This process provides optical gain and is the basis of conventional laser amplification.
• Total internal reflection guides light in fibres but is not the basic amplification mechanism of a laser.
• This process provides optical gain and is the basis of conventional laser amplification.
• Total internal reflection guides light in fibres but is not the basic amplification mechanism of a laser.
వివరణ:
• ఉద్దీపిత ఉద్గారంలో తగిన photon, ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉన్న అణువు లేదా అయాన్ నుంచి మరో photon విడుదలయ్యేలా ప్రేరేపిస్తుంది.
• ఈ ప్రక్రియ కాంతి విస్తరణను కలిగించి సాధారణ laser పనితీరుకు ప్రాథమిక ఆధారంగా ఉంటుంది.
• సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనం fibreలో కాంతిని మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది; అది laserలో కాంతి విస్తరణకు మూల ప్రక్రియ కాదు.
• ఈ ప్రక్రియ కాంతి విస్తరణను కలిగించి సాధారణ laser పనితీరుకు ప్రాథమిక ఆధారంగా ఉంటుంది.
• సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనం fibreలో కాంతిని మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది; అది laserలో కాంతి విస్తరణకు మూల ప్రక్రియ కాదు.
Question 2
ప్రశ్న 2
Why is population inversion normally created in a conventional laser gain medium?
సాధారణ laser క్రియాశీల మాధ్యమంలో population inversionను సాధారణంగా ఎందుకు సృష్టిస్తారు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• In an ordinary laser gain scheme, net amplification requires stimulated emission to exceed competing absorption.
• Population inversion places more particles in the relevant upper laser state than in the lower state and enables positive gain.
• Special research schemes can produce lasing without conventional inversion, so population inversion should not be stated as an absolute requirement for every possible laser architecture.
• Population inversion places more particles in the relevant upper laser state than in the lower state and enables positive gain.
• Special research schemes can produce lasing without conventional inversion, so population inversion should not be stated as an absolute requirement for every possible laser architecture.
వివరణ:
• సాధారణ laserలో నికర కాంతి విస్తరణ పొందాలంటే శోషణ కంటే ఉద్దీపిత ఉద్గారం ప్రభావం ఎక్కువగా ఉండాలి.
• Population inversionలో సంబంధిత పై శక్తి స్థితిలోని కణాల సంఖ్య క్రింది స్థితికంటే ఎక్కువగా ఉండేలా చేస్తారు.
• కొన్ని ప్రత్యేక పరిశోధనా విధానాల్లో సాంప్రదాయ population inversion లేకుండానూ lasing సాధ్యమైంది; కాబట్టి ప్రతి సాధ్యమైన laserకు ఇది తప్పనిసరి అని చెప్పకూడదు.
• Population inversionలో సంబంధిత పై శక్తి స్థితిలోని కణాల సంఖ్య క్రింది స్థితికంటే ఎక్కువగా ఉండేలా చేస్తారు.
• కొన్ని ప్రత్యేక పరిశోధనా విధానాల్లో సాంప్రదాయ population inversion లేకుండానూ lasing సాధ్యమైంది; కాబట్టి ప్రతి సాధ్యమైన laserకు ఇది తప్పనిసరి అని చెప్పకూడదు.
Question 3
ప్రశ్న 3
Which statement correctly distinguishes optical coherence from monochromaticity?
కాంతి coherence మరియు ఏకవర్ణ స్వభావం (monochromaticity) మధ్య తేడాను సరైన విధంగా తెలిపేది ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Coherence describes correlation and stable phase relationships in an optical field.
• Monochromaticity describes spectral narrowness; it is related to temporal coherence but is not identical to coherence in general.
• Real lasers have finite spectral width, and some laser systems intentionally operate with several modes or broad spectra.
• Monochromaticity describes spectral narrowness; it is related to temporal coherence but is not identical to coherence in general.
• Real lasers have finite spectral width, and some laser systems intentionally operate with several modes or broad spectra.
వివరణ:
• Coherence కాంతి క్షేత్రంలోని తరంగాల మధ్య పరస్పర సంబంధం మరియు స్థిరమైన దశ సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది.
• ఏకవర్ణ స్వభావం వర్ణపటం ఎంత సంకుచితంగా ఉందో సూచిస్తుంది; ఇది temporal coherenceతో సంబంధం ఉన్నప్పటికీ పూర్తిగా అదే కాదు.
• వాస్తవ lasersకు పరిమిత వర్ణపట వెడల్పు ఉంటుంది; కొన్ని lasers అనేక modes లేదా విస్తృత వర్ణపటంతో కూడా పనిచేస్తాయి.
• ఏకవర్ణ స్వభావం వర్ణపటం ఎంత సంకుచితంగా ఉందో సూచిస్తుంది; ఇది temporal coherenceతో సంబంధం ఉన్నప్పటికీ పూర్తిగా అదే కాదు.
• వాస్తవ lasersకు పరిమిత వర్ణపట వెడల్పు ఉంటుంది; కొన్ని lasers అనేక modes లేదా విస్తృత వర్ణపటంతో కూడా పనిచేస్తాయి.
Question 4
ప్రశ్న 4
Which property combination makes laser beams particularly useful for precision alignment, measurement and focused material processing?
ఖచ్చిత అమరిక, కొలతలు మరియు పదార్థాన్ని చిన్న ప్రాంతంలో ప్రాసెస్ చేయడంలో laser beams ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడటానికి ముఖ్యమైన లక్షణాల సమూహం ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Laser beams can be highly directional and can often be focused to small spots.
• Coherence and controlled spectral properties support many measurement and communication applications.
• Lasers still undergo diffraction, propagation loss and light-matter interaction and can present serious safety hazards.
• Coherence and controlled spectral properties support many measurement and communication applications.
• Lasers still undergo diffraction, propagation loss and light-matter interaction and can present serious safety hazards.
వివరణ:
• Laser beams అధిక దిశానిర్దేశితత్వం కలిగి ఉండి చిన్న ప్రాంతంలో కాంతిని కేంద్రీకరించగలవు.
• Coherence మరియు నియంత్రిత వర్ణపట లక్షణాలు అనేక కొలత, సమాచార ప్రసార అనువర్తనాలకు సహాయపడతాయి.
• అయినప్పటికీ laser కాంతికి diffraction, ప్రసార నష్టం, పదార్థంతో పరస్పర చర్య ఉంటాయి; భద్రతా ప్రమాదాలు కూడా ఉండవచ్చు.
• Coherence మరియు నియంత్రిత వర్ణపట లక్షణాలు అనేక కొలత, సమాచార ప్రసార అనువర్తనాలకు సహాయపడతాయి.
• అయినప్పటికీ laser కాంతికి diffraction, ప్రసార నష్టం, పదార్థంతో పరస్పర చర్య ఉంటాయి; భద్రతా ప్రమాదాలు కూడా ఉండవచ్చు.
Question 5
ప్రశ్న 5
Which refractive-index arrangement is used in a conventional optical fibre to confine light in the core?
సాధారణ optical fibreలో కాంతిని coreలోనే మార్గనిర్దేశం చేయడానికి ఏ వక్రీభవన సూచిక అమరికను ఉపయోగిస్తారు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Conventional optical fibre has a higher-index core surrounded by lower-index cladding.
• The index difference enables guided modes and, in the ray picture, supports total internal reflection at the core-cladding boundary.
• The cladding is therefore an optical part of the waveguide, not merely a protective coating.
• The index difference enables guided modes and, in the ray picture, supports total internal reflection at the core-cladding boundary.
• The cladding is therefore an optical part of the waveguide, not merely a protective coating.
వివరణ:
• సాధారణ optical fibreలో ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల core చుట్టూ తక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల cladding ఉంటుంది.
• ఈ తేడా guided modes ఏర్పడటానికి సహాయపడుతుంది; ray modelలో core–cladding సరిహద్దులో సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనాన్ని సాధ్యంచేస్తుంది.
• కాబట్టి cladding కేవలం రక్షణ పొర మాత్రమే కాదు; fibre waveguideలో ముఖ్యమైన optical భాగం.
• ఈ తేడా guided modes ఏర్పడటానికి సహాయపడుతుంది; ray modelలో core–cladding సరిహద్దులో సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనాన్ని సాధ్యంచేస్తుంది.
• కాబట్టి cladding కేవలం రక్షణ పొర మాత్రమే కాదు; fibre waveguideలో ముఖ్యమైన optical భాగం.
Question 6
ప్రశ్న 6
In the simple ray model, which condition is necessary for total internal reflection at the core-cladding boundary?
సాధారణ ray modelలో core–cladding సరిహద్దులో సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనం జరగడానికి అవసరమైన షరతు ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Total internal reflection can occur only when light approaches the boundary from the higher-index medium toward a lower-index medium.
• The incidence angle measured from the normal must be greater than the critical angle.
• Fibre propagation is more completely treated by waveguide theory, but this ray model is an appropriate conceptual description at competitive-exam level.
• The incidence angle measured from the normal must be greater than the critical angle.
• Fibre propagation is more completely treated by waveguide theory, but this ray model is an appropriate conceptual description at competitive-exam level.
వివరణ:
• సంపూర్ణ అంతర్గత పరావర్తనం జరగాలంటే కాంతి ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమం నుంచి తక్కువ సూచిక గల మాధ్యమం వైపు రావాలి.
• Normalతో కొలిచిన incidence angle critical angle కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.
• Fibreలో కాంతి ప్రసారాన్ని పూర్తి స్థాయిలో waveguide theoryతో వివరిస్తారు; అయితే పోటీ పరీక్ష స్థాయిలో ఈ ray model సరైన భావనాత్మక వివరణ.
• Normalతో కొలిచిన incidence angle critical angle కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.
• Fibreలో కాంతి ప్రసారాన్ని పూర్తి స్థాయిలో waveguide theoryతో వివరిస్తారు; అయితే పోటీ పరీక్ష స్థాయిలో ఈ ray model సరైన భావనాత్మక వివరణ.
Question 7
ప్రశ్న 7
Why is single-mode fibre generally preferred over multimode fibre for long-distance, very high-capacity telecommunication links?
దీర్ఘదూర, అత్యధిక సామర్థ్య టెలికమ్యూనికేషన్ లింకుల్లో multimode fibreతో పోలిస్తే single-mode fibreను సాధారణంగా ఎందుకు ప్రాధాన్యం ఇస్తారు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Multimode propagation can produce intermodal pulse spreading because different modes follow different effective paths.
• Single-mode fibre removes this particular dispersion mechanism and is widely used in metro, access and long-haul networks.
• It still has attenuation, chromatic dispersion and other engineering limits.
• Single-mode fibre removes this particular dispersion mechanism and is widely used in metro, access and long-haul networks.
• It still has attenuation, chromatic dispersion and other engineering limits.
వివరణ:
• Multimode fibreలో వేర్వేరు modes వేర్వేరు ప్రభావవంతమైన మార్గాల్లో ప్రయాణించడం వల్ల pulse spreading ఏర్పడవచ్చు.
• Single-mode fibre ఈ intermodal dispersionను నివారించి metro, access మరియు long-haul networksలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
• అయినప్పటికీ attenuation, chromatic dispersion మరియు ఇతర సాంకేతిక పరిమితులు ఇంకా ఉంటాయి.
• Single-mode fibre ఈ intermodal dispersionను నివారించి metro, access మరియు long-haul networksలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
• అయినప్పటికీ attenuation, chromatic dispersion మరియు ఇతర సాంకేతిక పరిమితులు ఇంకా ఉంటాయి.
Question 8
ప్రశ్న 8
Which statement about attenuation in an optical-fibre link is most accurate?
Optical-fibre linkలో attenuation గురించి అత్యంత సరైన ప్రకటన ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• ITU identifies wavelength-dependent attenuation from mechanisms including Rayleigh scattering and material absorption, along with additional cabling and installation effects.
• Bending can also increase optical loss.
• Fibre links therefore use optical power budgets and suitable wavelength windows rather than assuming zero attenuation.
• Bending can also increase optical loss.
• Fibre links therefore use optical power budgets and suitable wavelength windows rather than assuming zero attenuation.
వివరణ:
• ITU ప్రకారం Rayleigh scattering, పదార్థ శోషణ వంటి కారణాలతో తరంగదైర్ఘ్యాన్ని బట్టి attenuation మారుతుంది; cabling, అమరిక ప్రభావాలు కూడా అదనపు నష్టాన్ని కలిగించవచ్చు.
• Fibreను ఎక్కువగా వంచినా కాంతి నష్టం పెరగవచ్చు.
• కాబట్టి వాస్తవ fibre linksలో zero attenuationగా భావించకుండా కాంతి శక్తి లెక్కలు మరియు తగిన wavelength windowsను ఉపయోగిస్తారు.
• Fibreను ఎక్కువగా వంచినా కాంతి నష్టం పెరగవచ్చు.
• కాబట్టి వాస్తవ fibre linksలో zero attenuationగా భావించకుండా కాంతి శక్తి లెక్కలు మరియు తగిన wavelength windowsను ఉపయోగిస్తారు.
Question 9
ప్రశ్న 9
Why can chromatic dispersion limit a high-speed optical communication link?
అధిక వేగ optical సమాచార ప్రసార linkను chromatic dispersion ఎందుకు పరిమితం చేయగలదు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Chromatic dispersion causes different spectral components of an optical pulse to propagate with different group delays.
• The pulse therefore broadens with distance and can interfere with adjacent symbols at high data rates.
• Dispersion management and wavelength choice are important parts of high-capacity fibre-link design.
• The pulse therefore broadens with distance and can interfere with adjacent symbols at high data rates.
• Dispersion management and wavelength choice are important parts of high-capacity fibre-link design.
వివరణ:
• Chromatic dispersion వల్ల optical pulseలోని వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్య భాగాలు వేర్వేరు group delaysతో ప్రయాణించవచ్చు.
• దీంతో దూరం పెరిగే కొద్దీ pulse విస్తరించి అధిక సమాచార ప్రసార వేగాల్లో పక్కపక్కన ఉన్న సంకేతాలతో కలిసిపోవచ్చు.
• అందువల్ల అధిక సామర్థ్య fibre linksలో dispersion నిర్వహణ మరియు సరైన తరంగదైర్ఘ్య ఎంపిక ముఖ్యమైనవి.
• దీంతో దూరం పెరిగే కొద్దీ pulse విస్తరించి అధిక సమాచార ప్రసార వేగాల్లో పక్కపక్కన ఉన్న సంకేతాలతో కలిసిపోవచ్చు.
• అందువల్ల అధిక సామర్థ్య fibre linksలో dispersion నిర్వహణ మరియు సరైన తరంగదైర్ఘ్య ఎంపిక ముఖ్యమైనవి.
Question 10
ప్రశ్న 10
Which sequence correctly represents a basic fibre-optic digital communication link?
ప్రాథమిక డిజిటల్ fibre-optic సమాచార ప్రసార linkను సరైన క్రమంలో చూపేది ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A transmitter encodes electrical information onto an optical carrier using a light source such as a semiconductor laser.
• The fibre guides the optical signal to the receiver.
• A photodetector then converts the received optical modulation back into an electrical signal for further processing.
• The fibre guides the optical signal to the receiver.
• A photodetector then converts the received optical modulation back into an electrical signal for further processing.
వివరణ:
• ప్రసారక భాగం విద్యుత్ సమాచారాన్ని semiconductor laser వంటి కాంతి మూలంపై encode చేస్తుంది.
• Fibre ఆ కాంతి సంకేతాన్ని స్వీకరణ భాగం వరకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది.
• స్వీకరణ భాగంలో photodetector వచ్చిన కాంతి మాడ్యులేషన్ను తిరిగి విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చి తదుపరి ప్రాసెసింగ్కు అందిస్తుంది.
• Fibre ఆ కాంతి సంకేతాన్ని స్వీకరణ భాగం వరకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది.
• స్వీకరణ భాగంలో photodetector వచ్చిన కాంతి మాడ్యులేషన్ను తిరిగి విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చి తదుపరి ప్రాసెసింగ్కు అందిస్తుంది.
Question 11
ప్రశ్న 11
What is the main advantage of Wavelength Division Multiplexing (WDM) in fibre-optic networks?
Fibre-optic networksలో Wavelength Division Multiplexing (WDM) యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• WDM multiplexers combine two or more preselected wavelength channels onto a common fibre, and demultiplexers separate them at the receiving side.
• Each wavelength can carry an independent data channel, increasing total fibre capacity.
• WDM does not eliminate physical-layer impairments such as attenuation or dispersion.
• Each wavelength can carry an independent data channel, increasing total fibre capacity.
• WDM does not eliminate physical-layer impairments such as attenuation or dispersion.
వివరణ:
• WDM multiplexer వేర్వేరు నిర్ణయించిన తరంగదైర్ఘ్య ఛానళ్లను ఒకే fibreలో కలిపి పంపుతుంది; స్వీకరణ భాగం వద్ద demultiplexer వాటిని తిరిగి విడదీస్తుంది.
• ప్రతి తరంగదైర్ఘ్యం స్వతంత్ర సమాచార ఛానల్ను మోయగలదు; దీంతో fibre మొత్తం సమాచార సామర్థ్యం పెరుగుతుంది.
• WDM వల్ల attenuation లేదా dispersion వంటి భౌతిక పరిమితులు పూర్తిగా తొలగిపోవు.
• ప్రతి తరంగదైర్ఘ్యం స్వతంత్ర సమాచార ఛానల్ను మోయగలదు; దీంతో fibre మొత్తం సమాచార సామర్థ్యం పెరుగుతుంది.
• WDM వల్ల attenuation లేదా dispersion వంటి భౌతిక పరిమితులు పూర్తిగా తొలగిపోవు.
Question 12
ప్రశ్న 12
What is the principal role of a photodetector in an optical receiver?
Optical స్వీకరణ భాగంలో photodetector యొక్క ప్రధాన పని ఏమిటి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Photodetectors respond to incident optical power and generate an electrical output.
• In a communication receiver, the electrical output carries the information represented by the received optical modulation.
• The detector is therefore an optical-to-electrical converter rather than a light-guiding component.
• In a communication receiver, the electrical output carries the information represented by the received optical modulation.
• The detector is therefore an optical-to-electrical converter rather than a light-guiding component.
వివరణ:
• Photodetector వచ్చిన కాంతి శక్తికి స్పందించి విద్యుత్ అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
• స్వీకరణ భాగంలో ఈ విద్యుత్ అవుట్పుట్, వచ్చిన కాంతి modulationలో ఉన్న సమాచారాన్ని మోస్తుంది.
• కాబట్టి photodetector కాంతిని విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చే పరికరం; కాంతిని fibreలో మార్గనిర్దేశం చేసే భాగం కాదు.
• స్వీకరణ భాగంలో ఈ విద్యుత్ అవుట్పుట్, వచ్చిన కాంతి modulationలో ఉన్న సమాచారాన్ని మోస్తుంది.
• కాబట్టి photodetector కాంతిని విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చే పరికరం; కాంతిని fibreలో మార్గనిర్దేశం చేసే భాగం కాదు.
Question 13
ప్రశ్న 13
Why is optical fibre central to modern high-capacity communication backbones?
ఆధునిక అధిక సామర్థ్య సమాచార ప్రసార backbone networksలో optical fibre ఎందుకు కీలకంగా ఉంది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Fibre provides very high information capacity and low attenuation over useful telecommunication wavelength regions.
• Its dielectric optical transmission is largely immune to ordinary electromagnetic interference affecting metallic cables.
• Capacity is large but finite, and real systems remain limited by attenuation, dispersion, nonlinearities and component performance.
• Its dielectric optical transmission is largely immune to ordinary electromagnetic interference affecting metallic cables.
• Capacity is large but finite, and real systems remain limited by attenuation, dispersion, nonlinearities and component performance.
వివరణ:
• టెలికమ్యూనికేషన్కు అనుకూల తరంగదైర్ఘ్య ప్రాంతాల్లో fibre చాలా అధిక సమాచార సామర్థ్యం మరియు తక్కువ attenuationను అందించగలదు.
• Dielectric fibreలో కాంతి ద్వారా ప్రసారం జరగడం వల్ల metallic cablesపై ప్రభావం చూపే సాధారణ electromagnetic interference ప్రభావం అదే విధంగా ఉండదు.
• సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువైనా పరిమితిలేనిది కాదు; attenuation, dispersion, nonlinear effects మరియు పరికర పనితీరు పరిమితులు ఉంటాయి.
• Dielectric fibreలో కాంతి ద్వారా ప్రసారం జరగడం వల్ల metallic cablesపై ప్రభావం చూపే సాధారణ electromagnetic interference ప్రభావం అదే విధంగా ఉండదు.
• సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువైనా పరిమితిలేనిది కాదు; attenuation, dispersion, nonlinear effects మరియు పరికర పనితీరు పరిమితులు ఉంటాయి.
Question 14
ప్రశ్న 14
Which statement correctly describes the relationship between lasers and LiDAR?
Lasers మరియు LiDAR మధ్య సంబంధాన్ని సరైన విధంగా తెలిపేది ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• NASA describes LiDAR as an active remote-sensing method that transmits laser light and detects the returned light.
• Time between transmitted and returned pulses can be used with the speed of light to determine distance.
• LiDAR is therefore a laser-based sensing technology, not a synonym for fibre-optic communication.
• Time between transmitted and returned pulses can be used with the speed of light to determine distance.
• LiDAR is therefore a laser-based sensing technology, not a synonym for fibre-optic communication.
వివరణ:
• NASA ప్రకారం LiDAR laser కాంతిని పంపి తిరిగి వచ్చిన కాంతిని గుర్తించే active remote-sensing విధానం.
• పంపిన pulse తిరిగి రావడానికి పట్టే సమయాన్ని కాంతి వేగంతో కలిపి దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు.
• కాబట్టి LiDAR laser ఆధారిత sensing technology; fibre-optic సమాచార ప్రసారానికి మరో పేరు కాదు.
• పంపిన pulse తిరిగి రావడానికి పట్టే సమయాన్ని కాంతి వేగంతో కలిపి దూరాన్ని లెక్కించవచ్చు.
• కాబట్టి LiDAR laser ఆధారిత sensing technology; fibre-optic సమాచార ప్రసారానికి మరో పేరు కాదు.
Question 15
ప్రశ్న 15
Which statement about medical lasers is most accurate?
Medical lasers గురించి అత్యంత సరైన ప్రకటన ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• FDA describes medical lasers as precisely focused light sources used to treat or remove tissue.
• Surgical effects depend on laser output variables and on the properties of the target tissue.
• Medical laser radiation is non-ionising, but laser procedures still have important safety and clinical risks.
• Surgical effects depend on laser output variables and on the properties of the target tissue.
• Medical laser radiation is non-ionising, but laser procedures still have important safety and clinical risks.
వివరణ:
• FDA ప్రకారం medical lasers ఖచ్చితంగా కేంద్రీకరించిన కాంతి మూలాలు; tissueను చికిత్స చేయడానికి లేదా తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• Surgical effect laser output లక్షణాలు మరియు లక్ష్య tissue స్వభావాన్ని బట్టి మారుతుంది.
• Medical laser radiation non-ionising అయినప్పటికీ laser proceduresలో ముఖ్యమైన భద్రతా, వైద్య ప్రమాదాలు ఇంకా ఉంటాయి.
• Surgical effect laser output లక్షణాలు మరియు లక్ష్య tissue స్వభావాన్ని బట్టి మారుతుంది.
• Medical laser radiation non-ionising అయినప్పటికీ laser proceduresలో ముఖ్యమైన భద్రతా, వైద్య ప్రమాదాలు ఇంకా ఉంటాయి.
Question 16
ప్రశ్న 16
Why are lasers useful for industrial cutting, welding and drilling?
పారిశ్రామిక cutting, welding మరియు drillingలో lasers ఎందుకు ఉపయోగపడతాయి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• A focused laser beam can deliver substantial energy density to a precisely selected region.
• Depending on the laser and material, this can produce controlled melting, vaporisation or other material transformations.
• Non-contact energy delivery and precise automation are major advantages, but process settings must match the material and task.
• Depending on the laser and material, this can produce controlled melting, vaporisation or other material transformations.
• Non-contact energy delivery and precise automation are major advantages, but process settings must match the material and task.
వివరణ:
• Focus చేసిన laser beam చిన్న, నిర్ణయించిన ప్రాంతంపై అధిక శక్తి సాంద్రతను అందించగలదు.
• Laser మరియు పదార్థాన్ని బట్టి controlled melting, vaporisation లేదా ఇతర material transformations జరగవచ్చు.
• భౌతికంగా తాకకుండా శక్తిని అందించడం, ఖచ్చిత automation ముఖ్య ప్రయోజనాలు; అయితే ప్రక్రియ అమరికలు పదార్థం, పనికి అనుగుణంగా ఉండాలి.
• Laser మరియు పదార్థాన్ని బట్టి controlled melting, vaporisation లేదా ఇతర material transformations జరగవచ్చు.
• భౌతికంగా తాకకుండా శక్తిని అందించడం, ఖచ్చిత automation ముఖ్య ప్రయోజనాలు; అయితే ప్రక్రియ అమరికలు పదార్థం, పనికి అనుగుణంగా ఉండాలి.
Question 17
ప్రశ్న 17
How can an optical fibre be used as a sensor as well as a communication medium?
Optical fibreను సమాచార ప్రసార మాధ్యమంతో పాటు sensorగా ఎలా ఉపయోగించవచ్చు?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Fibre sensors exploit changes in the optical signal caused by physical or environmental conditions.
• Depending on the sensor design, strain, temperature, pressure or other quantities can change phase, reflected wavelength, intensity or scattering.
• This enables point and distributed sensing for structures, industry, energy systems and other monitoring applications.
• Depending on the sensor design, strain, temperature, pressure or other quantities can change phase, reflected wavelength, intensity or scattering.
• This enables point and distributed sensing for structures, industry, energy systems and other monitoring applications.
వివరణ:
• Fibre sensorsలో భౌతిక లేదా పర్యావరణ మార్పుల వల్ల కాంతి సంకేతంలో వచ్చే మార్పులను ఉపయోగిస్తారు.
• Sensor రూపకల్పనను బట్టి వికృతి, ఉష్ణోగ్రత, పీడనం వంటి పరిమాణాలు దశ, reflected wavelength, తీవ్రత లేదా scatteringను మార్చగలవు.
• దీంతో నిర్మాణాలు, పరిశ్రమ, energy systems వంటి రంగాల్లో ఒకే స్థానం లేదా విస్తృత ప్రాంత sensing చేయవచ్చు.
• Sensor రూపకల్పనను బట్టి వికృతి, ఉష్ణోగ్రత, పీడనం వంటి పరిమాణాలు దశ, reflected wavelength, తీవ్రత లేదా scatteringను మార్చగలవు.
• దీంతో నిర్మాణాలు, పరిశ్రమ, energy systems వంటి రంగాల్లో ఒకే స్థానం లేదా విస్తృత ప్రాంత sensing చేయవచ్చు.
Question 18
ప్రశ్న 18
Which description best captures the field of photonics?
Photonics రంగాన్ని అత్యంత సరైన విధంగా వివరించేది ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Photonics encompasses technologies for generating, transmitting, controlling and detecting photons and optical fields.
• It includes lasers, optical fibres, modulators, photodetectors, imaging devices and photonic circuits.
• Applications span telecommunications, sensing, precision measurement, medicine, manufacturing, quantum technologies and computing.
• It includes lasers, optical fibres, modulators, photodetectors, imaging devices and photonic circuits.
• Applications span telecommunications, sensing, precision measurement, medicine, manufacturing, quantum technologies and computing.
వివరణ:
• Photonics కాంతి లేదా photonsను ఉత్పత్తి చేయడం, ప్రసారం చేయడం, నియంత్రించడం మరియు గుర్తించడం సంబంధించిన విస్తృత రంగం.
• Lasers, optical fibres, modulators, photodetectors, imaging devices మరియు photonic circuits ఇందులో భాగం.
• టెలికమ్యూనికేషన్, sensing, precision measurement, వైద్యం, తయారీ, quantum technologies మరియు computingలో photonics ఉపయోగపడుతుంది.
• Lasers, optical fibres, modulators, photodetectors, imaging devices మరియు photonic circuits ఇందులో భాగం.
• టెలికమ్యూనికేషన్, sensing, precision measurement, వైద్యం, తయారీ, quantum technologies మరియు computingలో photonics ఉపయోగపడుతుంది.
Question 19
ప్రశ్న 19
What is a major goal of integrated photonics?
Integrated photonics యొక్క ప్రధాన లక్ష్యాల్లో ఒకటి ఏది?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• NIST describes integrated photonics as the use of micro- and nano-fabrication to create compact optical devices and circuits.
• Integrating optical functions can reduce size, weight and power and support high-performance communication, sensing and precision-measurement systems.
• Photonic and electronic functions are often integrated together rather than one universally replacing the other.
• Integrating optical functions can reduce size, weight and power and support high-performance communication, sensing and precision-measurement systems.
• Photonic and electronic functions are often integrated together rather than one universally replacing the other.
వివరణ:
• NIST ప్రకారం integrated photonicsలో micro- మరియు nano-fabricationతో చిన్న కాంతి పరికరాలు, circuitsను తయారు చేస్తారు.
• కాంతి సంబంధ కార్యాలను సమగ్రంగా అమర్చడం వల్ల పరిమాణం, బరువు, శక్తి వినియోగం తగ్గి అధిక పనితీరు సమాచార ప్రసారం, sensing, precision-measurement systemsకు సహాయపడవచ్చు.
• Photonic, electronic functions తరచుగా కలిసి పనిచేస్తాయి; ఒకటి మరొకటిని అన్ని సందర్భాల్లో పూర్తిగా భర్తీ చేయదు.
• కాంతి సంబంధ కార్యాలను సమగ్రంగా అమర్చడం వల్ల పరిమాణం, బరువు, శక్తి వినియోగం తగ్గి అధిక పనితీరు సమాచార ప్రసారం, sensing, precision-measurement systemsకు సహాయపడవచ్చు.
• Photonic, electronic functions తరచుగా కలిసి పనిచేస్తాయి; ఒకటి మరొకటిని అన్ని సందర్భాల్లో పూర్తిగా భర్తీ చేయదు.
Question 20
ప్రశ్న 20
Consider the following statements:
1. Stimulated emission is fundamental to conventional laser amplification.
2. A conventional optical fibre has a higher-index core than its cladding.
3. WDM allows several wavelength channels to share one fibre.
4. Optical fibre is perfectly lossless and dispersion-free in practical communication systems.
How many of the statements given above are correct?
1. Stimulated emission is fundamental to conventional laser amplification.
2. A conventional optical fibre has a higher-index core than its cladding.
3. WDM allows several wavelength channels to share one fibre.
4. Optical fibre is perfectly lossless and dispersion-free in practical communication systems.
How many of the statements given above are correct?
క్రింది ప్రకటనలను పరిశీలించండి:
1. ఉద్దీపిత ఉద్గారం సాధారణ laser amplificationకు ప్రాథమిక ప్రక్రియ.
2. సాధారణ optical fibreలో core వక్రీభవన సూచిక cladding కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
3. WDM ద్వారా ఒకే fibreలో అనేక తరంగదైర్ఘ్య ఛానళ్లను పంపవచ్చు.
4. వాస్తవ సమాచార ప్రసార వ్యవస్థల్లో optical fibre పూర్తిగా losslessగా ఉండి dispersion కూడా ఉండదు.
పై ప్రకటనల్లో ఎన్ని సరైనవి?
1. ఉద్దీపిత ఉద్గారం సాధారణ laser amplificationకు ప్రాథమిక ప్రక్రియ.
2. సాధారణ optical fibreలో core వక్రీభవన సూచిక cladding కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
3. WDM ద్వారా ఒకే fibreలో అనేక తరంగదైర్ఘ్య ఛానళ్లను పంపవచ్చు.
4. వాస్తవ సమాచార ప్రసార వ్యవస్థల్లో optical fibre పూర్తిగా losslessగా ఉండి dispersion కూడా ఉండదు.
పై ప్రకటనల్లో ఎన్ని సరైనవి?
Select an option first. || ముందుగా ఒక సమాధానాన్ని ఎంచుకోండి.
Explanation:
• Statements 1, 2 and 3 are correct: stimulated emission provides laser gain, conventional fibre has a higher-index core, and WDM shares one fibre among multiple wavelength channels.
• Statement 4 is incorrect because practical fibres have attenuation and dispersion.
• Therefore exactly three statements are correct.
• Statement 4 is incorrect because practical fibres have attenuation and dispersion.
• Therefore exactly three statements are correct.
వివరణ:
• 1, 2, 3 ప్రకటనలు సరైనవి: ఉద్దీపిత ఉద్గారం laser gainకు ఆధారం; సాధారణ fibreలో higher-index core ఉంటుంది; WDM ఒకే fibreలో అనేక తరంగదైర్ఘ్య ఛానళ్లను మోయగలదు.
• వాస్తవ fibresలో attenuation మరియు dispersion ఉంటాయి కాబట్టి 4వ ప్రకటన తప్పు.
• అందువల్ల మూడు ప్రకటనలు మాత్రమే సరైనవి.
• వాస్తవ fibresలో attenuation మరియు dispersion ఉంటాయి కాబట్టి 4వ ప్రకటన తప్పు.
• అందువల్ల మూడు ప్రకటనలు మాత్రమే సరైనవి.
Answer Key సమాధానాల పట్టిక
-
Question 1 ప్రశ్న 1Answer: A. Stimulated emission సమాధానం: A. ఉద్దీపిత ఉద్గారం (stimulated emission)
-
Question 2 ప్రశ్న 2Answer: A. To make stimulated emission dominate over absorption and permit net optical gain సమాధానం: A. శోషణ కంటే ఉద్దీపిత ఉద్గారం ప్రభావం ఎక్కువై నికర కాంతి విస్తరణ పొందేందుకు
-
Question 3 ప్రశ్న 3Answer: A. Coherence concerns stable phase relationships, whereas monochromaticity concerns how narrow the frequency or wavelength spectrum is సమాధానం: A. Coherence కాంతి తరంగాల మధ్య స్థిరమైన దశ సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది; ఏకవర్ణ స్వభావం కాంతి ఆవృత్తి లేదా తరంగదైర్ఘ్య పరిధి ఎంత సంకుచితంగా ఉందో సూచిస్తుంది
-
Question 4 ప్రశ్న 4Answer: A. High directionality and good focusability, often together with useful coherence and spectral control సమాధానం: A. అధిక దిశానిర్దేశితత్వం, చిన్న ప్రాంతంలో కేంద్రీకరించగల సామర్థ్యం మరియు సాధారణంగా ఉపయోగకర coherence, వర్ణపట నియంత్రణ
-
Question 5 ప్రశ్న 5Answer: C. The core has a higher refractive index than the surrounding cladding సమాధానం: C. Core వక్రీభవన సూచిక దాన్ని చుట్టుముట్టిన cladding కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది
-
Question 6 ప్రశ్న 6Answer: B. Light travels from higher refractive index toward lower refractive index and the incidence angle measured from the normal exceeds the critical angle సమాధానం: B. కాంతి ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక గల మాధ్యమం నుంచి తక్కువ సూచిక గల మాధ్యమం వైపు ప్రయాణిస్తూ, normalతో కొలిచిన incidence angle critical angle కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి
-
Question 7 ప్రశ్న 7Answer: B. It supports the fundamental spatial mode and avoids intermodal dispersion caused by different guided modes arriving at different times సమాధానం: B. ప్రధాన spatial modeను మోసి, వేర్వేరు guided modes వేర్వేరు సమయాల్లో చేరడం వల్ల కలిగే intermodal dispersionను నివారిస్తుంది
-
Question 8 ప్రశ్న 8Answer: A. Optical power can decrease because of scattering, material absorption, bending and installation-related losses, and the attenuation depends on wavelength సమాధానం: A. Scattering, పదార్థ శోషణ, fibre వంపులు మరియు అమరిక సంబంధ నష్టాల వల్ల కాంతి శక్తి తగ్గవచ్చు; attenuation తరంగదైర్ఘ్యాన్ని బట్టి కూడా మారుతుంది
-
Question 9 ప్రశ్న 9Answer: B. Different wavelength components can have different group delays, broadening pulses and causing neighbouring data symbols to overlap సమాధానం: B. వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్య భాగాలకు వేర్వేరు group delays ఉండటం వల్ల pulses విస్తరించి, పక్కపక్కన ఉన్న సమాచార సంకేతాలు పరస్పరం కలిసిపోవచ్చు
-
Question 10 ప్రశ్న 10Answer: A. Electrical information modulates an optical source → fibre carries the modulated light → photodetector converts the received light into an electrical signal సమాధానం: A. విద్యుత్ సమాచారంతో కాంతి మూలాన్ని మాడ్యులేట్ చేయడం → fibre ఆ మార్పు చేసిన కాంతిని మోసుకెళ్లడం → photodetector వచ్చిన కాంతిని విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చడం
-
Question 11 ప్రశ్న 11Answer: A. It allows several wavelength channels to carry independent data streams simultaneously through the same fibre సమాధానం: A. వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలను స్వతంత్ర సమాచార ఛానళ్లుగా ఉపయోగించి ఒకే fibreలో ఒకేసారి అనేక సమాచార ప్రవాహాలను పంపేందుకు వీలు కల్పిస్తుంది
-
Question 12 ప్రశ్న 12Answer: B. To convert received optical energy or modulation into an electrical signal సమాధానం: B. స్వీకరించిన కాంతి శక్తి లేదా modulationను విద్యుత్ సంకేతంగా మార్చడం
-
Question 13 ప్రశ్న 13Answer: A. It supports high information capacity and relatively low attenuation over long distances and is not susceptible to ordinary electromagnetic interference in the same way as metallic conductors సమాధానం: A. దీర్ఘదూరాల్లో తక్కువ attenuationతో అధిక సమాచార సామర్థ్యాన్ని అందించగలదు; metallic conductorsపై ప్రభావం చూపే సాధారణ electromagnetic interferenceకు అదే విధంగా లోనుకాదు
-
Question 14 ప్రశ్న 14Answer: C. LiDAR can transmit laser pulses or beams and analyse reflected or backscattered light to estimate range and other properties సమాధానం: C. LiDAR laser pulses లేదా beamsను పంపి తిరిగి వచ్చిన లేదా backscattered కాంతిని విశ్లేషించి దూరం మరియు ఇతర లక్షణాలను అంచనా వేయగలదు
-
Question 15 ప్రశ్న 15Answer: B. Precisely focused laser light can be used to cut, coagulate, ablate or reshape tissue, and the tissue effect depends on wavelength, power, spot size, delivery and tissue properties సమాధానం: B. ఖచ్చితంగా కేంద్రీకరించిన laser కాంతిని tissueను cut, coagulate, ablate లేదా reshape చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు; tissueపై ప్రభావం తరంగదైర్ఘ్యం, శక్తి, spot size, delivery విధానం మరియు tissue లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది
-
Question 16 ప్రశ్న 16Answer: A. They can deliver precisely directed and concentrated optical energy to a small region of a workpiece, enabling controlled heating, melting or material removal సమాధానం: A. పని వస్తువులోని చిన్న ప్రాంతంపై కాంతి శక్తిని ఖచ్చితంగా దిశానిర్దేశం చేసి కేంద్రీకరించడం ద్వారా నియంత్రిత heating, melting లేదా material removal చేయవచ్చు
-
Question 17 ప్రశ్న 17Answer: A. Physical changes such as strain or temperature can alter optical phase, wavelength, reflection or backscatter in suitably designed fibre sensors, allowing the change to be measured సమాధానం: A. తగిన విధంగా రూపొందించిన fibre sensorsలో వికృతి (strain) లేదా ఉష్ణోగ్రత మార్పులు కాంతి దశ, తరంగదైర్ఘ్యం, reflection లేదా backscatterను మార్చగలవు; ఆ మార్పులను కొలిచి భౌతిక పరిస్థితిని తెలుసుకోవచ్చు
-
Question 18 ప్రశ్న 18Answer: A. The science and technology of generating, controlling, guiding, manipulating and detecting light for applications including communication, sensing, imaging and computing సమాధానం: A. కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడం, నియంత్రించడం, మార్గనిర్దేశం చేయడం, మార్చడం మరియు గుర్తించడం సంబంధించిన శాస్త్ర–సాంకేతిక రంగం; సమాచార ప్రసారం, sensing, imaging, computing వంటి వినియోగాలు ఇందులో ఉంటాయి
-
Question 19 ప్రశ్న 19Answer: B. To integrate compact optical functions such as waveguides, modulators, detectors and, where suitable, light sources onto chip-scale platforms సమాధానం: B. Waveguides, modulators, detectors మరియు అవసరాన్ని బట్టి light sources వంటి కాంతి సంబంధ కార్యాలను చిన్న chip-scale platformsపై సమగ్రంగా అమర్చడం
-
Question 20 ప్రశ్న 20Answer: C. Only three సమాధానం: C. మూడు మాత్రమే