5- ma’ruza tolali optik aloqa kabellari. Reja

5- MA’RUZA
Tolali optik aloqa kabellari.
Reja:
5.1. Optik kabellar. Optik kabellarning tasniflanishi.
5.2. Optik kabellarning konstruktiv elementlari.
5.3. Asosiy elementlari. Optik kabellarning asosiy konstruksiyalari.


5.1. Optik kabellar. Optik kabellarning tasniflanishi.
Vazifasiga ko‘ra optik kabellar (OK) magistral, xududiy va shahar kabellariga bo‘linadi. Yotkazish sharoitlariga bog‘liq xolda stansiya va liniya OKlari telefon kanalizatsiyasi kanallarida, gruntda, suv ostida yotkaziladigan; ustunlarga osiladigan turlarga bo‘linadi.
Tolalarni tuzilishiga ko‘ra monotolali va jgutli OK ga bo‘linadi. Aloqa texnikasida faqat monotolali OK qo‘llaniladi. Optik tolani tayyorlash uchun ishlatilingan materialga bog‘liq xolda, «kvars-kvars» (OTni o‘zak va qobig‘i kvarsdan tayyorlangan) va «kvars-polimer» (OT o‘zagi kvarsdan, qobiq esa polimerdan tayyorlangan) turdagi OK bo‘lishi mumkin. Liniya kabellari uchun faqat «kvars-kvars» turdagi OT qo‘llaniladi. OT ni birlamchi mustahkamlovchi himoya qoplama materialiga bog‘liq xolda, polietilen, poliamid, selikon, epitaloksial va epoksiakrilat qoplamali kabellarga bo‘linadi. Liniya OK da asosan epoksiakrilat qoplamali OT, stansiya kabellarda polietilen qoplamali OT qo‘llaniladi.
OT qaysi to‘lqin uzunligiga mo‘ljallanganligiga bog‘liq ravishda 0,85; 1,3 va 1,55 mkm to‘lqin uzunliklarida ishlaydigan OK ga bo‘linadi.

Kabel yo‘qotishlari. Mikrobukilishlar va makrobukilishlar

Kabel yo‘qotishlari mikrobukilishlar va makrobukilishlar hisobiga hosil bo‘ladi.

Mikrobukilishlar. Mikrobukilish bu ishlab chiqarish jarayonida tola o‘zagi geometriyasining mikroskopik o‘zgarishi, ya’ni tolani mukammal emasligidir. Mikrobukilishlar ishlab chiqarish jarayonida tolani yetarli tekis bo‘lmagan tashqi ximoya qoplamalari bilan qoplanishi natijasida o‘zakni o‘qmarkazida joylashmasligi, o‘qqa nisbatan qiyshiqjoylashishidan yuzaga keladi. Mikrobukilishlar kabel yo‘qotishlarini oshiradi. Bu yo‘qotishlar juda katta bo‘lishi va ba’zi hollarda 100 dB/km dan ham oshishi mumkin. Mikrobukilishlar 4.3,b–rasmda ko‘rsatilgan.
Makrobukilishlar.Minimal ruxsat etilgan radiusdan oshgan katta bukilishlarga makrobukilishlar deyiladi. Bir modali tolalarni bukishni ruxsat etilgan minimal radiusi 10 sm ni tashkil etadi. Bunday bukilishda yorug‘lik impulslari kuchsiz buzilish bilan tarqaladi. Bukilish radiusini kamayishi, tolani ruxsat etilgandan ortiq bukish optik impulslarni tola qobig‘i orkali sochilish effektini oshiradi.
Ishlab chiqaruvchilar tomonidan kabelni minimal bukish radiusi ko‘rsatilgan bo‘lishi kerak. Kabel (katushka) g‘altakka o‘ralganda, albatta g‘altak radiusi bo‘yicha bukiladi. Kabel binolarda yotkazilganda, uni bino burchaklarida bukish kerak bo‘ladi. Kabelni yotkazuvchi bukish radiusini minial ruxsat etilgan qiymatdan kamaytirmasligi, ortiqcha bukmasligi kerak. Tolali optik kabelni ruxsat etilgan chegaradan kuchli bukib, kabelni yaroqsiz qilishi, xattoki kabelda tolalarni uzilishiga olib kelishi mumkin. Makrobukilishlar 3.14,a-rasmda ko‘rsatilgan[6].


a) b)

Ishlab chiqarilgan optik tolani mukammal emasligi, tola geometriyasining o‘zgarishlari tolalarni oson, tez va sifatli payvandlanmasligiga olib keladi. Payvandlashda, tolalarni ulashda yo‘qotishlarga olib olib keladigan sabablar quyidagilar:

• 
  tola o‘zagini o‘lchamlarini moslashmaganligi;
  
• 
  tolani sindirish ko‘rsatkichlarini farqlanishi;
  
• 
  tolalarni ulashda uzunasiga o‘qlarni chatishmasligi;
  
• 
  tolalarni burchak aperturalarini farqlanishi;
  
• 
  tolalarni zich ulamaslikdan havo puffakchalarini hosil bo‘lishi.
  

Bu omillarni barchasi so‘nishni, yo‘qotishlarni oshiradi. So‘nish va yo‘qotishlarni kamaytirish uchun ishlab chiqarish jarayonida tola geometriyasining yuqori aniqbo‘lishiga katta e’tibor berish kerak. Buning uchun ishlab chiqarishda o‘zakni qobiqshishasida markazlashgan holda joylashishiga, ishlab chiqarilgan tolalarni diametrlarini bir xil bo‘lishiga, tolani shaxsiy bukilishlariga katta talablar qo‘yiladi.
Optik tolaning to‘liq so‘nish koeffitsiyentini aniqlash uchun yuqorida aytib o‘tilgan barcha omillar hisobga olinishi kerak (3.15 - rasm) [7].

3.15 – rasm . optik signalni uzatish sifatiga tasir qiluvchi omillar.

Optik nurlanishni berilgan to‘lqin uzunligi uchun so‘nish koeffitsiyenti tolaga kiritiladigan optik quvvatni toladan qabul qilingan optik signal quvvatiga nisbati orqali aniqlanadi. Odatda so‘nish koeffitsiyenti detsibelda (dB) o‘lchanadi va optik tola parametrlariga, shuningdek to‘lqin uzunligiga ham bog‘liq. So‘nishni to‘lqin uzunligiga bog‘liqligi nochiziqli xarakterga ega bo‘lib, bu bog‘lanish grafigi 3.10–rasmda ko‘rsatilgan edi. So‘nish koeffitsiyenti to‘lqin uzunligiga bog‘liqbo‘lib, turli to‘lqin uzunliklari uchun so‘nish qiymati 4.1-jadvalda berilgan.

Birinchi shaffoflik oynasi 0,8-0,9 mkm to‘lqin uzunligi keng polosali yorug‘lik nurlanish manbalari va qisqa to‘lqinli lazerdan foydalanib, signallarni yaqin masofalarga uzatishda qo‘llaniladi.
4.1 – jadval
Turli to‘lqin uzunliklari uchun so‘nish qiymatlari

Shaffoflik oynalari	To‘lqin uzunligi l, mkm	So‘nish a, dB/km
1	0,85	2-3
2	1,3	0,4–1,0
3	1,55	0,2–0,3

Ikkinchi shaffoflik oynasining 1,28-1,33 mkm to‘lqin uzunliklari telekommunikatsiyada ko‘p qo‘llaniladi. Bu oyna nisbatan kam so‘nish koeffitsiyentiga ega bo‘lib, bu diapazonda signallarni uzatish uchun keng polosali optik nurlanish manbalari ishlatilinadi. Buning asosiy sababi ushbu diapazonda kvars shishasi minimal xromatik dispersiya qiymatiga ega bo‘lib, u arzon nurlanish manbalaridan foydalanish imkonini beradi.
Uchinchi oyna 1,525-1,575 mkm oralig‘ida bo‘lib, bu oynaning asosiy afzalligi so‘nish koeffitsiyentini minimalligi hisoblanadi. Biroqyuqori tezlikli tizimlarni oqimlarini uzatishda dispersiya qiymati oshib ketadi. Dispersiya qiymatini kamaytirish uchun dispersiyani kompensatsiya qiluvchi qurilmalarni qo‘llanilishi talab etiladi, bu esa tolali optik aloqa tizimlarini narxini oshiradi [7].