2022-yil Оптик алоқа тизимларида қўлланиладиган оптик толаларнинг стандартлари тахлили

Бурчак апертураси

Оптик толага бир эмас, бир неча ёруғлик нурларининг йиғмаси кириш конусини ҳосил қилиб тушади ва фақат критик бурчакдан катта бурчак остида тушган нурларгина ОТ ÿзаги бÿйлаб тарқалади. Нурларни тола ўзагига максимал тушиш конусининг ярим бурчаги апретура бурчаги - θ_а, кириш конуси 2θ_а эса сонли апретура дейилади (1.6-расм). Сонли апертура NA билан белгиланади (инглизчадан Numerical Aperture) ва ÿзак, қобиқ синдириш кÿрсаткичлари орқали қуйидаги муносабатдан аниқланади:

	ёки (1.2)

1.6-расм. Оптик толанинг апретура бурчаги.
(1.2) да адабиётларда учраши мумкин бўлган, сонли апертурани ҳисоблашнинг икки формуласи берилган. Улар сонли апертурага яқин қийматларини беради. Биринчи формула назарий, иккинчиси эса амалий ҳисоблашлар учун ишлатилади. Бу ерда ўлчаш усулларига боғлиқ ҳолда k=0,98 ёки k=0,94 (EIA-455-29 ёки EIA-455-44 стандартлари бўйича мос равишда). Юқоридаги 1.9-расм учун берилган n₁=1,48, n₂=1,46 қийматлар учун, (1.3) формула бўйича сонли апретура қийматлари: 0,242487 (назарий) ва 0,237637 (k=0,98) ва 0,227938 (k=0,94) (амалий) [1].
Синдириш кÿрсаткичларининг нисбий фарқи ∆_n қуйидагига тенг:

θ≤θ_а бурчак остида, яъни апретура бурчаги доирасида тушган нурлар (3.6-расмдаги нур 1 мос келади) тўлиқ ички қайтиб, оптик тола ÿзаги бўйлаб узатилади. θ>θ_а апертура бурчаги доирасидан катта бурчак остида тушган нурлар синиб, ўзакдан қобиққа ўтади. Бу нурлар қобиқ бўйлаб тарқалиб, аста секин сўна бошлайди ёки қобиқдан чиқиб кетади (3.6-расмдаги мос равишда нур 2 ва 2¹).

Апертура доирасига мос келувчи нурлар йўналувчи (нур 1), апертурадан ташқаридаги нурлар нурланувчи (нур 2 ва 2¹) нурлар дейилади. Апертурадан ташқаридаги қобиқ бўйлаб тарқаладиган нурлар қобиқ бўйлаб узатилувчи нурлар дейилади [1].
Энг кÿп тарқалган оптик толаларнинг параметрларини типик қийматлари 1.2-жадвалда келтирилган [15].
1.2-жадвал

ОТ тури (кварц шишаси)	Ўзак диаметри, мкм	NA	Тола ÿзагига максимал тушиш бурчаги, град.	∆n
Кÿп модали ОТ	50 – 200	0,25 – 0,5	20 – 30	0,005 – 0,02
Бир модали ОТ	5 – 12	0,12 – 0,25	5 - 8	0,002 – 0,01

NA оптик толанинг муҳим хусусияти ҳисобланиб, ёруғлик нури толага қандай киритилиши ва тарқалишини кÿрсатади.

NA қиймати катта бÿлган ОТ ёруғликни яхши қабул қилади, NA кичик қийматли оптик толаларга фақатгина тор йÿналтирилган ёруғлик тÿпламини киритиш мумкин.
Юқори ÿтказиш полосали ОТ кичик NA қийматига эга. Шу тарзда, уларда модалар сони кам, дисперсия кичик ва ишчи ÿтказиш полосаси кенг бÿлади.
NA катта қийматга эга оптик толаларда мумкин бÿлган ёруғлик йÿналишлари, яъни модалар сонининг кÿплиги натижасида модалараро дисперсия юқори бÿлади [2].