3-маъруза оптик тола бўйлаб сигналларни тарқалишива оптик тола турлари. Оптик толанинг асосий узатиш параметрлари

3-маъруза оптик тола бўйлаб сигналларни тарқалишива оптик тола турлари. Оптик толанинг асосий узатиш параметрлари

3-МАЪРУЗА


ОПТИК ТОЛА БЎЙЛАБ СИГНАЛЛАРНИ ТАРҚАЛИШИВА ОПТИК ТОЛА ТУРЛАРИ. ОПТИК ТОЛАНИНГ АСОСИЙ УЗАТИШ ПАРАМЕТРЛАРИ

1. 
   
   3.1. Оптик тола бўйлаб сигналларни тарқалиш хусусиятлари.
   

3.1.1. Оптик тола ва унинг тузилиши
Оптик толалар ўзак ва қобиқдан иборат бўлади. Улар қиймат бўйича бир-бирига яқин турли синдириш кўрсаткичларига эга.
Ёруғлик нурининг фақатгина ўзак бўйлаб тарқалишини таъминлаш учун
n₁>n₂,
шарт бажарилиши керак. Мос равишда бу ерда

n₁-ўзакнинг синдириш кўрсаткичи,

n₂, -қобиқларнинг синдириш кўрсаткичлари.
Р.М.
ОТ учун асосий материал жуда тоза ва тиниқ кварц шишаси, кремний икки оксиди (SiO₂) ҳисобланади.

3.1-расм. Оптик толанинг тузилиши

3.1.4. 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. Сонли апертура NA билан белгиланади (инглизчадан Numerical Aperture) ва ÿзак, қобиқ синдириш кÿрсаткичлари орқали қуйидаги муносабатдан аниқланади:

3.6-расм. Оптик толанинг апретура бурчаги.

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.
3.2. Оптик тола турлари. Бир модали ва кўп модали оптик толалар. Оптик толанинг синдириш кўрсаткичи профиллари ва дисперсия бўйича турлари. Оптик толаларнинг стандартлари
Тўлқин узунлигига нисбатан ўзак диаметрига боғлиқравишда оптик толалар бир модали ва кўп модалига бўлинади. Бир модали оптик толаларда кўпинча ўзак диаметри 7-10 мкм (3.7,а-расм), кўп модали оптик толаларда эса 50-62,5 мкм (3.7,б-расм) бўлади. Иккала турда қобиқ диаметри 125 мкм ни ташкил этади. Амалиётда кўп модали ва бир модали оптик тола диаметрларининг бошқа қийматлари ҳам мавжуд. Бир модали оптик толадан фақат бир мода (ёруғлик ташувчи) узатилади. Кўп модали оптик толадан эса апертура бурчаги доирасида толага турли бурчаклар остида киритиладиган бир неча юзлаб рухсат этилган модаларни бир вақтда узатиш мумкин. Барча рухсат этилган модалар турли тарқалиш йўналиши ва вақтига эга.
Кўп модали оптик толалар синдириш кўрсаткичи кÿриниши бўйича поғонали ( 3.8,а-расм ) ва градиент (3.8,б-расм) [14] толаларга бўлинади.
Поғонали синдириш кўрсаткичли кўп модали оптик толалар икки муҳит чегарасида синдириш кўрсаткичларининг кескин (поғона кўринишида) ўзгариши (n₁ дан n₂ га) билан характерланади. Поғонали синдириш кўрсаткичли оптик толалар ўтказиш полосасини чегаралайди, лекин градиент синдириш кўрсаткичли оптик толаларга нисбатан арзон ҳисобланади.
Градиент синдириш кўрсаткичли кўп модали оптик толалар поғонали синдириш кўрсаткичли толаларга қараганда равон синдириш кўрсаткичига ва модалараро дисперсиянинг камайиши бўйича юқори техник кўрсаткичларга эга.
3.7-расм.Бир модали (а) ва кўп модали (б) оптик толаларнинг кўндаланг кесими

Кўп модали оптик толаларда модалараро дисперсия ўтказиш полосаси ва алоқа масофасини чегаралайди. Шунинг учун кўп модали оптик толалар асосан локал тармоқларда ва нисбатан паст тезликли рақамли ТОАТ сигналларини узатишда ишлатилади.

Бир модали оптик толалардан магистрал алоқа тармоқларида фойдаланилади. Чунки бир модали оптик толаларда модалараро дисперсия юзага келмайди, шунинг учун сигналлар кўп модали режимга қараганда кам бузилиш билан узатилади. Яъни бир модали оптик толалардан фойдаланиш ÿтказиш қобилиятини оширади, лекин узатувчи қисмда бирмунча қиммат бўлган лазер диодлардан фойдаланиш талаб этилади.
Синдириш кўрсаткичларига қараб бир модали оптик толалар поғонали (тўғрибурчакли) ва махсус турдаги уч тишли, W кўринишдаги толаларга бўлинади (3.10-расм) [3].
Бир модали оптик толалар дисперсия қийматлари бўйича ушбу турларга бўлинади:

1. Стандарт тола SF (Standart Fiber).

2. Силжиган дисперсияли тола DSF(Dispersion-Shifted Fiber).
3. Нолга тенг бўлмаган силжиган дисперсияли тола NZDSF (Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber).
Стандарт SF толалари поғонали синдириш кўрсаткичига эга. Статиcтик маълумотларга кўра энг кўп ётқизилган кабеллар бир модали стандарт SF (Standart Fiber) толалардан иборат.
3.10-расм. Бир модали оптик толанинг синдириш кўрсаткичлари:

а)- поғонали синдириш кўрсаткичли бир модали стандарт SF оптик тола; б) - махсус уч тишли, W кўринишга эга синдириш кўрсаткичли, дисперсияси нолга силжиган бир модали оптик тола.

DSF ва NZDSF толалари махсус турдаги W кўринишдаги синдириш кўрсаткичларига эга.