Reja: Optik tarmoqlagichlar. Optik attenyuatorlar. Optik filtrlar. Optik izolyator va sirkulyatorlar. Optik multipleksor/demultipleksorlar. Optik kommutatorlar

5.Optik izolyatorning ish prinsipi.
Optik izolyator uch elementdan tashkil topgan: qutblantirgich (1), Faradey yacheykasi (2) va analizator (3) chiqish qutblantirgichi (11.6-rasm).
Faradey yacheykasini parametrlari shunday tanlanadiki, undan o‘tadigan yorug‘likni qutblanish o‘ qi 45⁰ ga buriladigan bo‘ lishi kerak. Qutblantirgichni o‘ qi ham shunday burchak ostida o‘ rnatiladi.
Foydali kirish signali qutblantirgich (1) orqali o‘tib, gorizontal tashkil etuvchisini bartaraf etib, o‘ zini vertikal tashkil etuvchisini o‘zgarishsiz qoldiradi.
So‘ng vertikal qutblangan yorug‘lik Faradey yacheykasi (2) orqali o‘tadi, qutblanish tekisligini 45⁰ ga buradi va analizator (3) orqali qarshiliksiz o‘tadi.
11.6-rasm. Optik izolyator sxemasi: a) - to‘g‘ri yo‘nalishdagi foydali signal erkin o‘tadi; b) - teskari yo‘nalishdagi signal qutblantirgichda yutiladi.

Yorug‘likni teskari yo‘nalishda tarqalishida (3.9-rasm) u yana analizator (3) tekisligida qutblanadi, so‘ng Faradey yacheykasi (2) orqali o‘tib, gorizontal qutblangan xolga keladi. Shu tariqa, yorug‘likni qutblanish va qutblantirgich (1) o‘qlari 90⁰ burchakni tashkil etadi, shuning uchun qutblantirgich (1) teskari nurlanishni o‘tkazmaydi[1].

6. Optik multipleksor/demultipleksorlar
Optik multipleksor va demultipleksorlar spektral sezgir bo‘lib, selektiv hisoblanadi, ya’ni ularni xarakteristikalari optik to‘lqin uzunligiga bog‘liq.

To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan (WDM) tolali optik aloqa tizimlarida har bir uzatuvchi modul lazeri muayyan chastotali signalni generatsiyalaydi. Bu signal (kanal)larni tolali optik liniya bo‘yicha uzatish uchun ularni yagona guruhiy signalga birlashtirish kerak. Bu vazifani bajaradigan qurilmani optik multipleksor (MUX) deb ataladi. Optik aloqa liniyasining boshqa uchida shunga o‘xshash qurilma guruhiy signalni axborotdan foydalanuvchilarga yetkazish maqsadida alohida signal (kanal)larga ajratib beradi va bu qurilmani optik demultipleksor deb ataladi. Kanallarni vaqt bo‘yicha zichlashtirish uchun mo‘ljallangan va asosiy e’tibor uzatuvchi va qabul qiluvchi optoelektron modullarni sinxronlash aniqligiga qaratilgan TDM tizimlaridan farqli ravishda spektr bo‘yicha zichlashtirilgan tolali optik aloqa tizimlarida alohida signallarning parametrlari avvaldan aniq ma’lum bo‘lgan spektral tashkil etuvchilari bo‘yicha multiplekslanadi va demultiplekslanadi (11.7-rasm).

Multipleksor Demultipleksor

11.7-rasm. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan tolali optik aloqa tizimlarida multiplekslash va demultiplekslash jarayonlari.

Interferension filtrlar asosidagi multipleksorlash texnologiyasi ancha qadimiy va keng tarqalgan texnologiya xisoblanadi. U Fabri-Pero rezonatori ish prinsipida ishlaydi.

Bitta interferension filtr ..... oqimni va ..... oqimga ajratadi. Bunda ko‘p to‘lqinli oqimdan faqat bitta tashuvchini ajratib olishi mumkin. n ta tashuvchini demultipleksorlash uchun esa n ta filtr o‘rnatish kerak bo‘ladi.

11.8-rasmda optik multipleksor va optik demultipleksor ko‘rsatilgan.

11.8-rasm. Optik multipleksor va optik demultipleksor

Optik multiplekslash va demultiplekslash kombinatsiyalashgan yoki o‘zaro ketma-ket joylashgan tor oraliqli (polosali) filtrlardan foydalanishga asoslanadi. Optik signallarni filtrlash uchun, jumladan, yupqa pardali filtrlar, tolali yoki bregg difraksiya panjaralari, payvandlangan tolali shahoblagichlar, suyuq kristallar asosidagi filtrlar, integral optik qurilmalari (fazar deb ataladigan fazali to‘lqin uzatgichli difraksiya panjaralari) dan foydalaniladi.

Multipleksorlar tolali WDM optik aloqa tizimlaridan tashqari, shuningdek, tolali optik kuchaytirgichlarda, mahalliy tarmoqlarda signallarni to‘lqin uzunligi bo‘yicha marshrutlash chog‘ida va boshqa ayrim hollarda ham qo‘llaniladi.

Multipleksorlar yig‘iluvchi va ajratiluvchi optik signallar (kanallar) soniga qarab ikki guruhga bo‘linadi [ 1 ] :
- to‘lqin uzunligi bo‘yicha kanallar orasidagi masofa 20 nm dan kam bo‘lmagan bir necha (4 tagacha) spektral kanallarni birlashtiruvchi multipleksorlar;
- spektral kanallar orasidagi masofa 0,4, . . . , 1,6 nm oraliqda yotgan hamda 4 tadan ko‘p — 8 ta, 16 ta, 32 ta va undan ko‘p sondagi kanallarni birlashtiruvchi multipleksorlar.
Hozirgi vaqtda qo‘llaniladigan spektr bo‘yicha zichlashtirilgan (WDM) optik aloqa tizimlarida alohida kanallar orasidagi chastotaviy oraliq 100 GGts (0,8 nm) ni tashkil etadigan optik multiplekslovchi va demultplekslovchi qurilmalar eng keng qo‘llaniladi. So‘nggi yillarda yaratilgan multiplekslovchi qurilmalar 50 Ggs va undan kichik chastotaviy oraliqda joylashgan kanallarni uzatishni ta’minlash imkonini beradi. Zamonaviy multipleksorlar asosan yupqa pardali filtrlar va biroz kamroq darajada to‘lqin uzatgichli difraksiya panjaralari matritsalari hamda bregg panjaralari asosida tayyorlanadi.
To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan optik aloqa tizimlarida kanallar joylashuvi zichligini yanada oshirish, multiplekslovchi optik quril-malarga qo‘yiladigan talablarning qat’iylashuvi jarayonida foydala-niladigan texnologiyalarning turi o‘zgarishi mumkin.
Element bazasining borgan sari kichiklashib borayotgani hisobiga elektron komponentalarning unumdorligi oshib bormoqda.
Elektron komponentalar o‘lchamining kichrayib borish chegarasiga yetib qoldi va elektr kommutatsiya sistemalarining yagona muqobili optik kommutatsiya sistemalari hisoblanadi.
Optik kommutator – bu ma’lum to‘lqin uzunligidagt yorug‘lik impulslari shaklida taqdim etilgansignallar kommutatoridir.[1]
Optik kommutator – tolali optik telekommunikatsiya tarmoqlarining muxim elementlaridan biri bo‘lib, u telekommunikatsiya tarmoqlarining optik signallarni o‘ta yuqori tezliklarda uzatish qobilyatida ishlashiga imkon beradi va signallarning yo‘nalishlari (mashirutlashtirilishi)uchun o‘zgaruvchan platformani ta’minlaydi.
To‘lqin uzunligi bo‘yicha bo‘linish bilan multipleksirlash va α kommutatsiya (to‘lqin uzunliklari kommutatsiyasi) bir – biri bilan juda yaqin bog‘liq. Signallar kommutatsiyasi sistemasida va DWDM agregat oqimida xar bir to‘lqin uzunligi o‘tishdagi xalaqitlarni iloji boricha kamaytirish uchun qo‘shni to‘lqin uzunliklairdan aniq ajratilishi kerak.
Optik aloqa sistemalarining servislariga kirish imkoni bo‘lishi bilan mijozlar bazasini ancha oshirish va transport trafigiga bo‘lgan talabning o‘sishi ko‘zda tutiladi. Shu paytgacha keng polosali elektron kross – kommutatorlar tarmoqda trafikni taqdim etish talablarini qanoatlantirar edi, biroq bu sistemalarning murakkabligi va ularning kommutatsiya matritsalarining o‘lchamlari aslida imkoni bor chegarasiga yetdi.
Optik kross-kommutatorlar trafikni yuklash darajasi yuqori bo‘lgan elektron raqamli kross-kommutatorlarning o‘lchamlarini va murakkabligini kamaytirishi va marshrutlashtirishni to‘lqin uzunliklari
darajasida amalga oshirishi mumkin.
Signallar STM-1 ga qaraganda yuqoririq darajada marshrutlash-tirilishi va optik darajada samarali ishlov berilishi mumkin. Optik matritsa haqiqatda, elektron matritsaga nisbatan kam quvvat iste’mol qiladi, yuqoriroq tezlikda ulaydi va katta xajmdagi trafiklarni kichikroq murakkablikda ishlov beradi.
Optik kommutator telekommunikatsiya tarmoqlarining yuqori unumdorligini, tarmoqning yaxshi ishlashini, xizmat ko‘rsatish qiymatining pastligini va optik darajada signallarni marshrutlashtirish rekonfiguratsiyalanuvchi yo‘llarni ta’minlaydi. Bu imkoniyatlar telekommunikatsiya sohasida raqamli kommutatsiyaning murakkab va qimmat operatsiyasining zarurligini yo‘qotishga yordam beradi.