Optik aloqa liniyalarini zichlashtirish usullari. To’lqin uzunligi bo’yicha zichlashtirish wdm texnologiyasi optik tolaning o’tkazish qobiliyatini oshirishning samarali usuli

Zichlashtirsh turlari va usullari
TOAT liniyalarining quyidagi zichlashtirish usullari mavjud: vaqt bo‘yicha, chastota va to‘lqin uzunligi bo‘yicha. vaqt bo‘yicha zichlashtirish. Bu usulda bir necha informatsion oqimlarni bitta oqimga birlashtirish nazarda tutiladi. Birlashtirish elektrik signallar va optik signallar darajasida amalga oshirilishi mumkin. 1.9-rasmda elektr signallar darajasida vaqt bo‘yicha zichlashtirilgan TOAT liniya traktining tuzilish sxemasi ko‘rsatilgan A va B kirishdan tushayotgan elektr signallarning ikki qism impulslari (TVmanba bo‘lishi mumkin) birlashtiruvchi qurilma (BQ) yordamida vaqt bo‘yicha aniq ketma-ketlikka ega guruhli signalga birlashtiriladi. Guruhli signal optik uzatkich (OUz) da optik tashuvchini modulyatsiyalaydi. Optik nurlanish (OT) bo‘ylab tarqaladi va optik qabul qilgich (OQq) da qaytadan elektr signaliga o‘zgartiriladi. So‘ng bu signal ajratuvchi qurilma (AQ) yordamida A' va B chiqishlariga beriladigan impulslarga ajratiladi.

1.9-rasm. Elektr signallar darajasida vaqt bo‘yicha zichlashtirilgan TOATning liniya trakti
1.10-rasmda optik va raqamli oqimlarning birlashtirish sxemasi ko'rsatilgan.

1.10-rasm. Optik signallar darajasida vaqt bo‘yicha zichlashtirilgan TOATning Iiniya trakti
N manbadan elektrik raqamli oqimlar N optik uzatkich OUz ga tushadi. OUz da elektr signallar optik signallarga o'zgartiriladi. Optik signallarni birlashtirishdan oldin ularni At; 2At; 3At; (N —1)A/ ga kechikishi ro‘y beradi. Bunday kechikishdan keyin optik siljitkich (OS) chiqishida optik impulslar ketma-ketligiga ega boMamiz. Qabul qilishda bunga teskari jarayon amalga oslririladi. Vaqt bo‘yicha zichlashtirishda qisqa (10_9C va undan kichik) yorug‘lik impulslarini uzatish talab etiladi. Lekin subnanosekundli impulslarni uzatish TOAT uzatib qabul qiluvchi apparaturalarining optoelektron qurilmalarining oxirgi imkoniyatiga yaqin bo‘lgan tezkorligiga juda yuqori talablar qo'yadi. Bundan tashqari, optik tolaning dispersiya xususiyatlari tufayli uzatish tezligi, o‘tkazish oralig‘i ham chegaralangan. Vaqt bo‘yicha zichlashtirishning asosiy afzalligi bu OT o‘tkazish qobiliyatidan samarali foydalanish koeffitsiyentining ortishi va to‘liq optik aloqa tarmoqlarini yaratish imkoniyatining mavjudligi hisoblanadi. Chastota bo‘yicha zichlashtirish. Chastota bo‘yicha zichlash- tiriladigan TOAT liniyalarida turli axborot manbalarining boshlan- g‘ich signallariga aniq chastota oraliqlari ajratiladi. Bu holda guruhli liniya signallarini hosil qilish uchun yaqin joylashgan stabil optik tashuvchilar talab qilinadi. Biroq, ayniqsa yuqori tezlikli modulya- tsiyalashda yarimo‘tkazgich lazerlarning nurlanish liniyalarining
nostabilligi qo'shni kanallaming ishchi to'lqin uzunliklari orasida spektr bo'yicha oraliqlarini informatsion signal oraliqlaridan bir necha marta oshib ketishiga olib keladi. Shuning uchun TOATda spektral yaqin joylashgan kanallarni hosil qilish uchun turli manba- larning turli tashuvchilaridan emas, balki optik tashuvchilarni surish yordamida bitta manbaning turli tashuvchilaridan foydalaniladi. 1.11-rasmda gumhli signallarning shakllanish sxemasi tasvir- langan. Qator / , f 2, ...fn tashuvchilardan iborat optik nurlanishlar lazer nurlanish manbayi (NM) chiqishidan analizator At ga tushadi. So‘ng chorak to'lqinli X/4 prizmadan o‘tib, birinchi kanalning Ft filtriga uzatiladi. Bu tiltr birinchi kanalning / optik tashuvchisini ( OM,) optik modulyatoriga o‘tkazadi va bunda u axborot manbayidan berilgan signal bilan modulyatsiyalanadi.

1.11-rasm. Chastota bo‘yicha (gctcrodinli) zichlashtirishda guruhli optik signallarning shakllanish sxemasi
f,>f2>—>f„ (f,> dan tashqari) chastotali optik nurlanish filtrdan aks etib, u ham A{ analizatorga qaytadi. Yo‘li bo‘ylab u ikkinchi marta chorak to‘lqinli A/4 prizmadan o‘tib, A2 analizatorga tushadi. OM{ optik modulyatorda informatsion signal bilan modulya- tsiyalangan birinchi kanalning optik tashuvchisi ko‘zgudan aks etib, A{ analizatorga qaytadi. Ikki martalab chorak to‘lqinli A/4 prizmadan o‘tgan optik signalning qutblanish yuzasi boshlang'ich tebranishning qutblanish yuzasiga nisbatan n/ 2 ga buriladi. Natijada yorug‘lik to‘plami prizmada bir tomonga yo‘naladi va undan chiqadi. So‘ng umumiy signal A2 analizatorga tushadi va jarayon qaytariladi, faqatgina farqi bunda f 2 chastotali optik nurlanish modulyatsiyalanadi. Shu tarzda optik liniya traktida uzatiladigan optik guruhli signal shakllanadi. Qator modulyatsiya- langan optik tashuvchilardan iborat qabul qilinadigan optik guruhli signal, A\ analizatorga kelib tushadi, so‘ng esa chorak to‘lqinli A/4 prizma va birinchi kanalning F{ filtri orqali o'tgach, optik siljitkichga (OS) beriladi (1.12-rasm), F{ filtri F{ chastotali optik signallarni o'tkazadi, boshqa chastotali signallar aks etib, A2 ga kelib tushadi. A{ chastotali modulyatsiyalangan optik tashuvchi (OS) da ko‘payadi, so‘ng^r oraliq chastota O/'oraliq filtri yordamida ajratib olinadi va FD fotodetektorga beriladi. FD chiqishida elektr axborot signali shakllanadi. Shu tarzda boshqa signallarni qabul qilish amalga oshiriladi.
Chastota bo‘yicha zichlashtirish usulining afzalligi shundaki, signallarni bunday qabul qilish hisobiga regeneratsiyalash uchastkasi uzunligi 200 km gacha uzayadi va optik tolaning o‘tkazish qobiliya- tidan samarali foydalanish koeffitsiyenti ortadi. Bu usulning kamchiligi shundaki, bunda qutblanishi saqlana- digan optik uzatish va qabul qilish traktlari, shuningdek, bir qator qo‘shimcha qurilmalar, chastota surgichlar, optik ventillar, qutb- lanish nazoratgichlari, optik kuchaytirgichlar va boshqa qurilmalar talab etiladi. Bu TOATni murakkablashtiradi va narxini oshiradi. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish. Optik tolaning o‘tkazish qobiliyatidan samarali foydalanish koeffitsiyentini oshirishning istiqbolli yo‘nalishlaridan biri to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlash- tirishdir. 1.8 -rasmda to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usuli tasvirlangan edi. Bunda liniya kabelidagi bir optik tola orqah ko‘plab axborotlarni uzatish hisobiga sezilarli darajada iqtisodiy samara- dorlikka erishiladi. Bundan tashqari, bu usul qo‘shimcha qurilish ishlarisiz tarmoq rivojlanishini ta'minlash, shuningdek, tarmoq- langan daraxtsimon va halqali tarmoqlarni tuzish imkonini beradi. Bunda har xil tezlikli, raqamli va analog turli modulyatsiyali (telefon, televideniye, telemetriya, boshqarish) signallarni uzatish imkoniyati kengayadi. Bu esa iqtisodni tejovchi ko‘p funksiyali aloqa tizimlarini tashkil etishni ta’minlaydi. Optik tolaning spektral o‘tkazish oralig‘idan birmuncha to‘liq foydalanish bu usulning eng muhim afzalliklaridan biri hisoblanadi. Hozirgi 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 bo'lgan bir modali optik tolalar hamda quwati 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 islilatiladi.
Panjara va prizmali qurilmalar kanallarni parallel ajratuvchi, filtrlar va selektiv fotodiodli qurilmalar esa kanallarni ketma-ket ajratuvchi hisoblanadi. To'lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtiriladigan tizimlar tarkibiga kiradigan demultipleksorlarning tuzilishi, nurning teskari yo‘nalishda tarqalishida spektral-sezgir multipleksorlarning tuzilishiga o‘xshash. Multipleksor va demultipleksorlar signallarning so‘nishiga sezilarli ta’sir qiladi. Shuning uchun ular optik kuchaytirgichlar bilan birga qo‘llaniladi.