Mavzu: Optik uzatish tizimlarining ishonchlilik taxlili Reja

Optik uzatish tizimlarining umumiy tasnifi va tuzilishi.
Optik signallar tarqaladigan uzatish muhitiga bogiiq holda OAT ochiq optik aloqa tizimi va tolaii optik aloqa tizimlariga boiinadi. Axborotlar ochiq optik uzatish muhiti orqali uzatilsa, ochiq optik aloqa tizimi (OOAT), tolali optik uzatish muhiti orqali uzatilsa, tolali optik aloqa tizimi (TOAT) deyiladi. OOATda nurlanish manbalari elektromagnit toiqinlarni ochiq fazoga nurlantiradi. OOATining uzatuvchi muhiti o‘z navbatida uch turga boiinadi: atmosfera, kosmik va suvosti aloqa muhitlari. OATning asosiy yo‘nalishi TOAT hisoblanadi. TOATda elektromagnit nurlanishlarning tarqalish yoiini tashkil etish uchun maxsus optik yom giik uzatkich — optik tolalar qoilaniladi. Hozirgi vaqtda uzatish xarakteristikalari yuqori darajada boigan yom giik uzatkichlar, optik tolalar ishlab chiqilgan. Ammo axborotlarni ochiq fazo va atmosferada uzatishga asoslangan OOAT ham, radioaloqa uchun ajratilgan chastotalarni toidim vchi vosita sifatida qiziqishlarni namoyon etadi. Optik aloqa tarmog‘i bu tugunlar orasi optik uzatish muhiti orqali bogiangan aloqa tarm ogidir. Tugunlar orasi tolali optik uzatish muhiti orqali bogiansa, tolali optik aloqa tarm ogi, ochiq optik uzatish muhiti orqali bogiansa, ochiq optik aloqa tarm ogi deb ataladi. Qoilaniladigan modulyatsiya turiga ko‘ra analog va raqamli OAT ga bo‘linadi. Analog OAT da modulyatsiyaning analog usullari: amplituda, chastota va faza modulyatsiyasi turlari qoilaniladi. Optik nurlanish manbalarining yuqori nochiziqliligi va analog uzatish uchun talab etiladigan shovqin bardoshlilikni ta'minlash texnik murakkabligi sababli analog OAT dan foydalanish chegaralangan. Shunga qaramay bir qator sohalar (optik kabelli televideniye, telemetriya, operativ va xizmat aloqa tizimlari)da qo‘llaniladi. Raqamli OATda modulyatsiyalashning diskret usullaridan foydalaniladi. Bunda signal tashuvchining biron-bir parametri diskret o ‘zgaradi, ya’ni boshlang‘ich parametrning qiymatlar sohasi kvantlash sathlariga bo‘linadi, har bir kvantlash sathiga mos ravishda aniq diskret signal qo'yiladi. Hozirgi kunda raqamli OATdan keng foydalanilmoqda. Chunki raqamli OAT analog OATga qaraganda quyidagi afzalliklarga ega: shovqin bardoshliligi yuqori, signalni uzatish sifati liniya trakti uzunligiga kam bog'liq, texnik iqtisodiy ko'rsatkichlari yuqori va boshqalar. Vazifasi va signallarning uzatish masofasiga ko‘ra, OAT magistral, mintaqaviy, mahalliy-shahar va qishloq aloqa tizimlariga bo'linadi. Magistral OAT signallarni 1000 km ga, mintaqaviy OAT signallarni 600 km ga uzatish, shahar OAT shahar telefon tarmog'ining bog‘lovchi liniyalarini zichlashtirish uchun xizmat qiladi.
OAT da axborotlami yorug‘lik, ya’ni optik signallar ko'rinishida uzatish va qayta ishlash amalga oshiriladi. OAT uchun yorug‘lik nurlanishi va to'lqin uzunligi turini tanlash uzatilayotgan axborot xarakteri, shuningdek, nurlanish hosil qilish imkoniyatlari, undan signal shakllanishi, yorug‘lik to‘lqinini uzatish va qayta ishlash va nihoyat, axborotga ega signalni qabul qilishga bog'liq. 1-rasmda OATning umumlashgan tuzilish sxemasi keltirilgan. Sxema OAT ning turlari TOAT va OOAT ga xos standart qurilma (element)lardan tashkil topgan. Uzatishdagi KHQU, MvQ, OUz va qabul qihshdagi KHQU, MvQ, OQq mos ravishda uzatish va qabul qilish traktlarini tashkil etadi. Oraliq stansiyalarda OR o‘matiladi. Tolali optik hniya traktiga OUz, OUM, OR, OQq kiradi. OATning umumlashgan tuzilish sxemasi tarkibiga quyidagi texnik vositalar kiradi:
1) uzatish traktining kanal hosil qhuvchi uskunasi (KHQU), u standart o'tkazish polosali yoki uzatish tezlikli aniq tipli kanallar yoki tipli gumhh traktlar sonining shakllanishini ta'minlaydi;
2) traktning muvofiqlashtiruvchi qurhmasi (MvQ), u KHQU chiqishidagi ko‘p kanalli signal parametrlarini optik uzatkich parametrlari bilan muvofiqlashtirish uchun zarur;
3) optik uzatkich (OUz), elektr signahni optik signalga o'zgar tirishni ta’minlaydi; OUz tarkibiga quyidagilar kiradi:

1-rasm OATning umumlashgan tuzilish sxemasi
— optik nurlanish manbayi (ONM), u optik tashuvchiga ega bo‘lib, optik tashuvchining bir yoki bir necha parametrlari MvQ dan tushgan ko‘p kanalli elektr signali bilan modulyatsiyalanadi; — moslashtiruvchi qurilma (MQ), u optik nurlanishni optik uzatish muhitiga minimal mumkin bo‘lgan yo‘qotishlar bilan kiritish vazifasini bajaradi; — optik nurlanish manbayi va moslashtiruvchi qurilma uzatuvchi optik modul (UzOM) deb ataladigan bitta blokka kiradi; 4) optik uzatish muhiti (OUM ), optik nurlanishni uzatish vazifasini bajaradi; OOATda bu atmosfera, kosmik va suvosti aloqa muhitlari bo‘lishi mumkin, TOAT esa optik toladir; 5) optik retranslyator (OR), signalning optik uzatish muhiti bo‘ylab tarqalgandagi so‘nishini kompensatsiya qiladi va turli buzilishlarni korreksiyalaydi; optik retranslyatorlar xizmat ko‘rsatadigan va xizmat ko‘rsatmaydigan bo‘lishi mumkin, ular retranslyatsiya uchastkalari deb ataladigan ma’lum masofalar oralig‘ida o‘matiladi; optik retranslyatorlarda optik signalni elektr signalga aylantirish yo‘li bilan elektr signalni qayta ishlash (kuchaytirish, korreksiyalash, regeneratsiyalash va
b.) amalga oshiriladi, so‘ng bu regeneratsiyalangan elektr signal qaytadan optik signalga o‘zgartiriladi; optik retranslyatorlarda, shuningdek, optik signallar ha qayta ishlanadi, ya’ni optik kvant kuchaytirgichlar yordamida kuchaytiriladi;
6) optik qabul qilgich (OQq), optik nurlanishni qabul qilish va elektr signalga aylantirishni ta ’minlaydi, optik qabul qilgich moslashtiruvchi qurilma (MQ) va optik nurlanish qabul qilgichi (ONQQ) dan iborat; moslashtiruvchi qurilma optik nurlanishni uzatuvchi muhitdan minimal yo'qotishlar bilan qabul qilish uchun kerak; moslashtiruvchi qurilma va optik nurlanish qabul qilgichi qabul qiluvchi optik modul (QqOM) ni tashkil etadi;
7) qabul qilish traktining muvofiqlashtiruvchi qurilmasi (MvQ), u QqOM chiqishidan berilayotgan signalni mos keluvchi KHQUning ko'pkanalli signalga o'zgartiradi;
8) qabul qilish traktining kanal hosil qiluvchi uskunasi (KHQU), uzatishga teskari jarayon, ko‘p kanalli signalni alohida tipli kanallar va traktlar signallariga ajratishni amalga oshiradi. OAT da optik tashuvchini ko‘p kanalli elektr signal bilan modulyatsiyalash uchun chastotali modulyatsiya (ChM ), fazali modulyatsiya (FM), amplitudali modulyatsiya (AM), qutblanishli modulyatsiya (QM ), intensivlik bo'yicha modulyatsiyalash va modulyatsiyaning boshqa turlarini qo'llash mumkin. Optik nurlanishning intensivlik bo'yicha m odulyatsiyalash turi ko'proq qo'llaniladi. Bunga sabab, m odulyatsiyaning bu turi keng chastota diapazonida oddiy texnik qurilmalar yarimo'tkazgich nurlanish manbalari (yorug'lik diodi, lazer diodlar) uchun bajariladi. Yarimo'tkazgich manbaning nurlanish intensivligini boshqarish uchun modulyatsiyalaydigan elektr signal bilan mos holda injeksiya tokini o'zgartirish yetarlidir. Bu tok kuchaytirgich ko‘rinishidagi elektron sxema yordamida oson amalga oshiriladi. Optik nurlanishning intensivlik bo'yicha modulyatsiyasi teskari jarayon optik signalni elektr signaliga o'zgartirish masalasini yengillashtiradi. Darhaqiqat, fotoqabul qilgich tarkibiga kiruvchi fotodetektor kvadratik asbob hisoblanib, uning chiqishidagi tok optik maydon amplitudasining kvadratiga proporsional. Intensivlik bo'yicha modulyatsiyalangan optik signalni bevosita fotodetektorga berib, osongina uni boshlang'ich signal ko'rinishini saqlagan elektr signaliga o'zgartirish mumkin. Optik signallarni qabul qilishning bu usuli bevosita fotodetektorlash usuli deyiladi.
OOATning tuzilish sxemasi tarkibiga quyidagi bloklar kiradi:
KHQU - kanal hosil qiluvchi uskuna;
MvQ — muvofiqlashtiruvchi qurilma;
OUz — optik uzatkich;
ONM — optik nurlanish manbayi;
MQ - moslashtiruvchi qurilma;
UzOM - uzatuvchi optik modul;
OOATUM — ochiq optik aloqa tizimining uzatish muhiti;
OR - optik retranslyator; OQq - optik qabul qilgich;
QqOM — qabul qiluvchi optik modul;
ONQq — optik nurlanish qabul qilgichi.
Sxema OATlariga xos standart texnik qurilmalardan iborat. Tolali optik liniya traktiga OUz, OOATUM, OR, OQq kiradi.