Мустақил иш мавзу: Optik tolali tizimlar

2. Optik aloqa, uning afzalliklari va qo’llanilish sohalari

Istalgan aloqa tizimining asosiy vazifasi axborotlarni bir punktdan boshqasiga uzatishdan iborat. Optik to‘lqin va signallar yordamida axborotlarni m a’lum m asofalarga uzatishga m o‘ljallangan, boshqacha aytganda, optik signallarni shakllantirish, qayta ishlash va uzatishni ta'minlovchi optik qurilmalar va optik uzatish liniyasi yig‘indisiga optik aloqa tizimi (OAT) deb ataladi.

OAT yuqorida aytib ytilgan xususiyatlaridan tashqari, mis kabelli va bosliqa uzatish tizimlariga qaraganda bir qancha afzalliklarga ham cga. Shuning uchun optik aloqa tizimlaridan nafaqat telefon aloqasini tashkil etish, balki televideniyeda, ovoz eshittirishlarini uzatish, hisoblash texnikasi, transport vositalari va boshqa sohalarda keng foydalanilmoqda.
Optik aloqa bu axborot yorug‘lik nuri ko‘rinishida optik tola bo‘ylab yoki ochiq fazo atmosferada uzatiladigan aloqadir. Axborot tola orqali uzatilsa, tolali optik aloqa tizimi, ochiq atmosferada uzatilsa, ochiq optik aloqa tizimi deyiladi. Ochiq optik aloqa tizimlarida nurlanish manbalari elektromagnit to‘lqinlarni ochiq fazoga nurlantiradi, bunda nurlanishni tarqalish yo‘nalishi faqatgina antennaning yo‘nalish diagrammasi bilan aniqlanadi. Ochiq optik aloqa tizimlarining uzatuvchi muhiti o‘z navbatida uch turga bo‘linadi: atmosfera, kosmik va suv osti aloqa muhitlari. Atmosfera ochiq optik aloqa tizimlarida to‘lqinlarni tarqalish xarakteristikasi yetarli darajada ob-havo sharoitlariga bog‘liq. Atmosfera va suv osti uzatish muhitlarining fizik bir turda emasligi va ularning tarkibidagi begona zarrachalarni uzatilayotgan nurlanish to‘lqini bilan o‘zaro ta’sirda bo‘lishidan elektromagnit to‘lqinlar buziladi [6,7]. Zarracha o‘lchamlarining to‘lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan darajada yoki katta bo‘lishi buzilishlarni oshiradi.
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.
«Axborot asri» deb nom olgan davrimizning o‘ziga xos xususiyati shundaki, jamiyat hayotining turli jabhalariga, jumladan, iqtisodiy, siyosiy, m a’naviy-ma’rifiy sohalarga, fan, ta’lim, texnika va texnologiyalaming eng yangi yutuqlariga oid axborotlar oqimining tobora jadal sur’atlar bilan ortib borishi kuzatilmoqda. Chunonchi, tahlillaming ko‘rsatishicha, jahon bo‘yicha Internet resurslaridan foydalanishga bo‘lgan ehtiyoj — har bir foydalanuvchiga to‘g‘ri keladigan axborotlar oqimining o'rtacha hajmi yiliga 8 marta ortmoqda.
Bunday sharoitda u yoki bu mamlakatning rivoji undagi axborotlar zaxirasining salmog‘i va bu zaxiradan foydalanilish samaradorligi bilan belgilanadi.
Bir so‘z bilan aytganda, bugungi kunda axborot almashinuvi jarayoni nafaqat muloqot vositasiga, balki, jamiyat taraqqiyotining harakatlantiruvchi kuchlaridan biriga aylandi. Shu munosabat bilan axborotlar oqimini uzatish hajmi, tezligi va sifatini oshirish, aloqa xizmatlari turlarini kengaytirish imkonini beravchi, nisbatan kam mehnat va moddiy ashyolar talab qiluvchi aloqa vositalarini yaratish va ulardan samarali foydalanish o ‘ta muhim ahamiyat kasb etadi. Hozirgi vaqtda jadal sur’atlar bilan rivojlanayotgan va tobora keng qoMlanish topayotgan optik aloqa tizimlari ana shunday aloqa vositalari sirasiga kiradi.
Optik kabellarning bu afzalligi tufayli ishlab chiqarish korxonala-ri, boshqaruv markazlari, samolyot va kema kabi transport vositalarida foydalangan ma’quldir. Chunki shu kabi kichik joylarda ham energetik qurilmalar, ham avtomatika va teleboshqaruv tizimlari, ham ko‘p sonli abonent qurilmalaridan iborat tarmoqlangan aloqa tarm oqlari joylashgan bo‘ladi. Bunday holatda elektromagnit va o‘zaro shovqinlar yuzaga keladi. Optik kabellarning esa bunday shovqinlarga ta’sirchan emasligi aytib o‘tildi.
O‘tgan asming so‘nggi o‘n yillari davoniida yorag‘likning to‘lqin va korpuskulyar tabiati bilan bogMiq fundamental xossalaridan foydalanish, optoelektronika, integral optika, golografiya bo‘yicha erishilgan yutuqlar, jumladan, yuqori samarali yarimo‘tkazgichli yorag‘lik manbalari — yorag‘lik va lazer diodlarining, katta sezgirlikka ega bo‘lgan, tezkor foto-qabulqilgichlar — fotodiodlar, ko'chkili fotodiodlar, yuqori darajadagi shaffof, kam yo‘qotishli yorag‘lik uzatkichlar — optik tolalarning yaratilishi aloqa tizimlarining yangi va istiqbolli yo‘nalishi optik aloqaning paydo bo‘lishi, jadal sur’atlar bilan rivojlanishi va keng qo‘llanishiga olib keldi.
Shu sababli atmosfera buzilishlari optik diapazonda turli xarakterga ega. Shu tarzda uzatish muhitlarini taxlil qilish, aloqa tizimlarini loyihalashtirishda yuzaga keladigan eng muhim masala hisoblanadi. To‘lqinlarni tarqalish yo‘nalishiga tushib qoladigan zarrachalar asosan optik nurlanishni yutadi va sochadi. Bu omillarni ta’sir darajasi muhit turiga (suv osti, toza havo, turbulent atmosfera va boshqalar) bog‘liq[4,22]. ptik aloqa tizimining asosiy yo‘nalishi tolali optik aloqa tizimi hisoblanadi. Chunki hozirgi vaqtda yuqori darajadagi uzatish xarakteristikalariga ega bo‘lgan yorug‘lik uzatgichlar ishlab chiqilgan. Ammo axborotlarni ochiq fazoda, atmosferada uzatishga asoslangan ochiq optik aloqa tizimlari ham, radio optik aloqa uchun ajratilgan chastotalarni to‘ldiruvchi vosita sifatida qiziqishlarni namoyon etadi. Tolali optik aloqa tizimlarida elektromagnit nurlanishlarni tarqalish yo‘lini tashkil etish uchun maxsus optik yorug‘lik uzatgichlar-optik tolalar qo‘llaniladi. Tolali optik aloqa tarmog‘i bu tugunlar orasi optik aloqa liniyalari orqali bog‘langan aloqa tarmog‘idir. Axborotni tolali optik aloqa liniyalari orqali uzatish mis kabellar va boshqa uzatish muhitlariga qaraganda bir qancha afzalliklarga ega. Shu afzalliklari tufayli tolali optik aloqa tizimidan nafaqat telefon aloqasini tashkil etishda, balki televideniyada, ovoz eshittirishlarini uzatishda, hisoblash texnikasida, transport vositalarida va boshqa sohalarda keng foydalanilmoqda. Tolali optik aloqa tizimlarida uzatish muhiti sifatida qo‘llaniladigan optik tolalarning afzalliklari[7]. O‘tkazish oralig‘ining kengligi. Bu tashuvchi chastotasining juda yuqoriligi 1014 _ 1015 Gs bilan tushuntiriladi. Bitta optik tola bo‘ylab sekundiga bir necha terabit axborotlar oqimini uzatish imkoniyati mavjud.