5-ma’ruza. Tolali optik aloqqa tizimlarida optik kanallarni zichlashtirish usullari

To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish. Optik tolaning o‘tkazish qobiliyatidan samarali foydalanish koeffitsientini oshirishning istiqbolli yo‘nalishlaridan biri tÿlqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirishdir. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usuli oldingi ma’ruza 1.5-rasmda tasvirlangan edi. Bunda liniya kabelidagi bir optik tola orqali kÿplab axborotlarni uzatish xisobiga sezilarli darajada iqtisodiy samaradorlikka erishiladi. Bundan tashqari, bu usul qo‘shimcha qurilish ishlarisiz tarmoq rivojlanishini ta’minlash, shuningdek tarmoqlangan daraxtsimon va xalqali tarmoqlarni tuzish imkonini beradi. Bunda har xil tezlikli, raqamli va analog turli modulyatsiyali (telefon, televidenie, telemetriya, boshqarish signallari) signallarni uzatish imkoniyati kengayadi. Bu esa iqtisodni tejovchi ko‘p funksiyali aloqa tizimlarini tashkil etishni ta’minlaydi.
Optik tolaning spektral o‘tkazish oralig‘idan bir muncha to‘liq foydalanish bu usulning eng muhim afzalliklaridan biri hisoblanadi. Xozirgi kunda 0,8....1,8 mkm diapazon oralig‘i o‘rganilgan. Agarda spektral kanalning kengligi 10 nm ni tashkil etsa, u holda belgilangan diapazonda 100 tagacha spektral kanallarni joylashtirish mumkin.
To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan TOATda so‘nish va dispersiya qiymatlari kichik bir moddali optik tolalardan, quvvati yuqori lazer nurlanish manbalaridan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Foydalaniladigan bir modali optik tola 1,5...1,6 mkm to‘lqin uzunligida ishlashi va kvars shishasidan tayyorlangan bo‘lishi kerak.
To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan TOATda uzatishda optik kanallarni birlashtirish uchun optik multipleksor va qabul qilishda optik kanallarni ajratish uchun optik demultipleksor ishlatilinadi.
Optik multipleksor va demultipleksorlar spektral sezgir bo‘lib, selektiv hisoblanadi, ya’ni ularning xarakteristikalari optik to‘lqin uzunligiga bog‘liq.
Optik multipleksorlar optik kanallarning turli to‘lqin uzunliklarini birlashtirib, bitta optik tolaga kiritadi. Multipleksorlarga difraksion panjara, prizmalar, filtrlar ta’luqlidir. 1.5,a-rasmda difraksion panjarali planar to‘rt kanalli va 1.5,b-rasmda interferension filtrli to‘rt kanalli multipleksorlarning tuzilishlari ko‘rsatilgan [5].
Multipleksor va demultipleksorlarning ishi to‘lqin uzunligiga sezgir bo‘lgan uch omilga asoslangan: burchak dispersiyasi, interferensiya va selektiv yutilishiga.
Demultipleksorlar bitta toladan kelayotgan optik signallar oqimidan turli to‘lqin uzunlikli optik kanallarni ajratish vazifasini bajaradi. 1.6,a,b-rasmlarda ko‘rsatilgan demultipleksorlarda kanallarni ajratish uchun mos ravishda panjaraning burchak dispersiyasi va prizma ishlatilinadi. 1.6,v-rasmda kanallar interferension filtrlar yordamida ajratib olinadi. 1.6,g-rasmda esa demultipleksor sifatida qo‘llaniladigan aniq to‘lqin uzunlikli yorug‘likni yutuvchi tuzilish ko‘rsatilgan (1.6-rasm) [5].
Har bir yorug‘likni yutuvchi, ma’lum to‘lqin uzunligiga sezgir fotodiodlardan tashkil topgan.
Panjara va prizmali qurilmalar (1.6,a, b-rasm) kanallarni parallel ajratuvchi, filtrlar va selektiv fotodiodli qurilmalar (1.6,v,g-rasm) esa kanallarni ketma-ket ajratuvchi hisoblanadi.


1.5-rasm. Multipleksorlar: a-planar to‘rt kanalli difraksion panjarali multipleksor; b-to‘rt kanalli interferension filtrli multipleksor

1.6-rasm. Demultipleksorlar: 1-gradient silindrik linza;

2-difraksion panjara; 3-xromatik filtr; 4-prizma; 5-aks
ettiruvchi qoplama; 6-selektiv fotodiodlar
To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtiriladigan tizimlar tarkibiga kiradigan demultipleksorlarning tuzilishi, nurni teskari yo‘nalishda tarqalishida spektral-sezgir multipleksorlarning tuzilishiga o‘xshash.
Multipleksor va demultipleksorlar signallarni so‘nishiga sezilarli ta’sir qiladi. Shuning uchun ular optik kuchaytirgichlar bilan birgalikda qo‘llaniladi.
Nazorat savollari.

1. 
   To‘lqin uzunligi bo‘yicha ajratilgan TOATning sxemasi qanday tuzilgan?
   
2. 
   TOAT liniyalarini zichlashtirishning qanday asosiy usullarini bilasiz?
   
3. 
   TOAT liniyalarini vaqt bo‘yicha zichlashtirish usulini tushuntiring.
   
4. 
   TOAT liniyalarini chastota bo‘yicha zichlashtirish usulini tushuntiring.
   
5. 
   TOAT liniyalarini to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usulini tushuntiring.
   
6. 
   TOAT liniyalarini zichlashtirish usullaridan qaysi biri maksimal axborot sig‘imiga ega?