5- ma’ruza tolali optik aloqa kabellari. Reja

5.2. Optik kabellarning konstruktiv elementlari.
Optik tolada signallarni uzatish sifatiga ta’sir qiluvchi eng muhim omillardan biri dispersiya hisoblanadi. Dispersiya bu yorug‘lik impulslari oxirlarini cho‘zilishi, ya’ni impulslarni kengayishidir. Impulslar kengayib, bir birini qoplaydi, simvollararo buzilishlar yuzaga keladi va qabul qilishda impulslar ketma-ketligidan uzatilgan foydali informatsiyani ajratib bo‘lmay qoladi (3.16-rasm).
Dispersiya o‘tkazish qobiliyatini kamaytirib, optik tizimlarni ish tezligini chegaralaydi. Dispersiya– impulslarni kengayishi, L uzunlikli kabelni kirish va chiqishidagi impulslar davomiyligini kvadratik farqi sifatida quyidagi formuladan aniqlanadi:

(5.4)

Odatda dispersiya bir kilometr hisobida me’yorlashtiriladi va ps/km da o‘lchanadi. Dispersiyani quyidagi turlari mavjud.

Modalararo dispersiya

Modalararo dispersiya tola bo‘ylab modalarni turli yo‘nalishlarda turli vaqtda tarqalishi bilan bog‘liq. Ko‘p modali tolaga sonli apertura burchagi chegarasida bir necha ruxsat etilgan modalar kiritilishi mumkin.

Ularni hammasi turli yo‘nalishlarda tarqaladi va uzatuvchi manbadan qabul qilgichga turli vaqtlarda yetib keladi. 3.18-rasmda quyi tartibli moda 2 ta qaytishga ega bo‘lsa, yuqori tartibli moda tolaning shu kesimida 7 ta qaytishga ega. Natijada yuqori tartibli moda energiyasi quyi tartibli moda energiyasiga qaraganda kechikadi. Qabul qilingan impulslar yig‘indisida bir impulsni qo‘shni impuls intervaliga tushishidan qo‘shni impuls xato qabul qilinadi. Modalararo dispersiya ko‘p modali uzatish tizimlarining kamchiligi hisoblanadi. Bu turdagi dispersiya buzilishlarini bir modali tolalarni qo‘llash orqali bartaraf etish mumkin. Chunki undan faqat bitta asosiy moda uzatiladi.
Xromatik dispersiya
Xromatik dispersiya ham dispersiyaning boshqa turlari kabi impulslarni kengayishi tufayli hosil bo‘ladigan buzilishlarga olib keladi. Xromatik dispersiyani material va to‘lqin uzatuvchi (tola) dispersiyalarining yig‘indisi tashkil etadi:
D_x= D_m+ D_t. (4.5)

3.18-rasm. Ko‘p modali optik tola kesimida yorug‘lik manbaidan berilayotgan uchta modaning tarqalishi ko‘rsatilgan (ideallashtirilgan rasm).

Xromatik dispersiya pikosekund/nanometr*kilometr (ps/nm·km) da o‘lchanadi. (1 ps = 1·10^-12 s, 1 nm = 1·10^-9 m ). Bu 1nm kenglikdagi impulsni 1km uzunlikdagi tola orqali o‘tgandagi ps da kengayishidir. Masalan: bir modali standart tolalarda 1550 nm to‘lqin uzunligida xromatik dispersiya qiymati 17 ps/nm*km atrofida bo‘ladi. Dispersiyaning bu turi bir modali tolalarga ham, ko‘p modali tolalarga ham xos. Lekin bir modali tolalarda ko‘proqnamoyon bo‘ladi.