11- маъруза толали оптик алоқа тизимларининг пассив элементлари

11.8. Оптик мультиплексор/демультиплексорлар

Оптик мультиплексор ва демультиплексорлар спектрал сезгир бўлиб, селектив ҳисобланади, яъни уларни характеристикалари оптик тўлқин узунлигига боғлиқ.

Тўлқин узунлиги бўйича зичлаштирилган (WDM) толали оптик алоқа тизимларида ҳар бир узатувчи модул лазери муайян частотали сигнални генерациялайди. Бу сигнал (канал)ларни толали оптик линия бўйича узатиш учун уларни ягона гуруҳий сигналга бирлаштириш керак. Бу вазифани бажарадиган қурилмани оптик мультиплексор (MUX) деб аталади. Оптик алоқа линиясининг бошқа учида шунга ўхшаш қурилма гуруҳий сигнални ахборотдан фойдаланувчиларга етказиш мақсадида алоҳида сигнал (канал)ларга ажратиб беради ва бу қурилмани оптик демультиплексор деб аталади. Каналларни вақт бўйича зичлаштириш учун мўлжалланган ва асосий эътибор узатувчи ва қабул қилувчи оптоэлектрон модулларни синхронлаш аниқлигига қаратилган TDM тизимларидан фарқли равишда спектр бўйича зичлаштирилган толали оптик алоқа тизимларида алоҳида сигналларнинг параметрлари аввалдан аниқ маълум бўлган спектрал ташкил этувчилари бўйича мультиплексланади ва демультиплексланади (11.7-расм).
Мультиплексор Демультиплексор

11.7-расм. Тўлқин узунлиги бўйича зичлаштирилган толали оптик алоқа тизимларида мультиплекслаш ва демультиплекслаш жараёнлари.

Интерференцион фильтрлар асосидаги мультиплексорлаш технологияси анча қадимий ва кенг тарқалган технология хисобланади. У Фабри-Перо резонатори иш принципида ишлайди.
Битта интерференцион филтр ..... оқимни ва ..... оқимга ажратади. Бунда кўп тўлқинли оқимдан фақат битта ташувчини ажратиб олиши мумкин. n та ташувчини демультиплексорлаш учун эса n та фильтр ўрнатиш керак бўлади.
11.8-расмда оптик мультиплексор ва оптик демультиплексор кўрсатилган.

11.8-расм. Оптик мультиплексор ва оптик демультиплексор
Оптик мультиплекслаш ва демультиплекслаш комбинациялашган ёки ўзаро кетма-кет жойлашган тор оралиқли (полосали) фильтрлардан фойдаланишга асосланади. Оптик сигналларни фильтрлаш учун, жумладан, юпқа пардали фильтрлар, толали ёки брегг дифракция панжаралари, пайвандланган толали шаҳоблагичлар, суюқ кристаллар асосидаги фильтрлар, интеграл оптик қурилмалари (фазар деб аталадиган фазали тўлқин узатгичли дифракция панжаралари) дан фойдаланилади.
Мультиплексорлар толали WDM оптик алоқа тизимларидан ташқари, шунингдек, толали оптик кучайтиргичларда, маҳаллий тармоқларда сигналларни тўлқин узунлиги бўйича маршрутлаш чоғида ва бошқа айрим ҳолларда ҳам қўлланилади.
Мультиплексорлар йиғилувчи ва ажратилувчи оптик сигналлар (каналлар) сонига қараб икки гуруҳга бўлинади [ 1 ] :
- тўлқин узунлиги бўйича каналлар орасидаги масофа 20 нм дан кам бўлмаган бир неча (4 тагача) спектрал каналларни бирлаштирувчи мультиплексорлар;
- спектрал каналлар орасидаги масофа 0,4, . . . , 1,6 нм оралиқда ётган ҳамда 4 тадан кўп — 8 та, 16 та, 32 та ва ундан кўп сондаги каналларни бирлаштирувчи мультиплексорлар.
Ҳозирги вақтда қўлланиладиган спектр бўйича зичлаштирилган (WDM) оптик алоқа тизимларида алоҳида каналлар орасидаги частотавий оралиқ 100 ГГц (0,8 нм) ни ташкил этадиган оптик мултиплексловчи ва демультплексловчи қурилмалар энг кенг қўлланилади. Сўнгги йилларда яратилган мультиплексловчи қурилмалар 50 Ггц ва ундан кичик частотавий оралиқда жойлашган каналларни узатишни таъминлаш имконини беради. Замонавий мультиплексорлар асосан юпқа пардали фильтрлар ва бироз камроқ даражада тўлқин узатгичли дифракция панжаралари матрицалари ҳамда брегг панжаралари асосида тайёрланади.
Тўлқин узунлиги бўйича зичлаштирилган оптик алоқа тизимларида каналлар жойлашуви зичлигини янада ошириш, мультиплексловчи оптик қурил-маларга қўйиладиган талабларнинг қатъийлашуви жараёнида фойдала-ниладиган технологияларнинг тури ўзгариши мумкин.