Tekshirdi : Toshkent 2023 Mavzu: Dispersiyani kamaytirish usullari Reja: Optik toladagi dispersiya hodisasi va uning turlari

Xromatik dispersiya

Xromatik dispersiya ham dispersiyaning boshqa turlari kabi impulslarning kengayishi tufayli hosil bo‘ladi. Xromatik dispersiyani material va to‘lqin uzatuvchi (tola) dispersiyalarining yig‘indisi tashkil etadi:

Xromatik dispersiya pikosekund/nanometrkilometr (ps/nm-km) da o‘lchanadi.. Bu 1 nm kenglikdagi impulsni 1 km uzunlikdagi tola orqali o ‘tgandagi ps da kengayishidir. Masalan; bir modali standart tolalarda 1550 nm to‘lqin uzunligida xromatik dispersiya qiymati 17 ps/nm km atrofida bo‘ladi. Dispersiyaning bu turi bir modali tolalarga ham, ko‘p modali tolalarga ham xos. Lekin bir modali tolalarda ko‘proq namoyon bo'ladi.Optik tola, asosan, kvars shishasidan (S i02) ishlab chiqariladi. Har bir to ‘lqin tola materialidan turli tezliklarda uzatiladi. 1 — shaffoflik oynasida katta to‘lqin uzunliklari katta tezlikda, qisqa to‘lqin uzunliklari kichik tezliklarda uzatiladi. Masalan; 865 nm to‘lqin uzunligi 835 nm ga nisbatan katta tezlikda uzatiladi.Bunga teskari 3 — shaffoflik oynasida qisqa to‘lqin uzunliklari katta tezlikda, uzun to‘lqin uzunliklari nisbatan kichik tezlikda uzatiladi. Masalan, 1535 nm to‘lqin uzunligi 1560 nm ga qaraganda tezroq uzatiladi. 2 —shaffoflik oynasining 1310 nm to‘lqin uzunligi nol disper-siyali to‘lqin uzunligi deyiladi. Chunki 1310 nm to‘lqin uzunligida kvars shishasini sindirish ko‘rsatkichi minimal. Material dispersiyasi bir modali optik tolalarda dispersiyaning asosiy tashkil etuvchisi hisoblanadi. Uzatish tizimlarining tezliklari oshgan sari bitlar orasidagi interval kamayadi, natijada dispersiya oshadi. To‘lqin uzatish bilan bog'liq (tola) dispersiya —bu impulslarning tarqalish tezligini to‘lqin uzunligiga bog‘liqligidir. Dispersiyaning bu turi tolaning geometrik shakliga va sindirish ko‘rsatkichlari profiliga bog‘liq. Har qanday real nurlanish manbalari ma’lum chastota polosasida to ‘lqin uzunliklarini nurlantiradi desak, turli to‘lqin uzunligiga ega yorug‘lik impulslari toladan turli vaqt bo‘yicha kechikib keladi. Natijada boshlang‘ich impulslar buziladi. Signaliarning turli to‘lqin uzunligida har xil tezliklarda uzatilishi yuqorida keltirilgan edi. Shuningdek, yuqorida aytib o‘tilgandek, 1310 nm to‘lqin uzunli-gida dispersiya qiymati minimal bo‘lib, nolga teng, lekin so'nish qiymati katta bo‘ladi. Shuning uchun ham dispersiya, ham so‘nish qiymatlarini kamaytirish maqsadida dispersiyaning nol qiymati so'nish qiymati kichik bo‘lgan 3-tiniqlik oynasiga surilgan. Bu kvars shishasini legirlash yordamida amalga oshiriladi. Bunday tolalar siljigan dispersiyali tolalar deyiladi. Bu tolalardan yuqori tezlikli tizimlarda, shunigdek, oraliq punktlar soni kam bo‘lgan signallarni uzoq masofalarga uzatishda qo‘llaniladi. Bir modali optik tolalarda, asosan, bitta asosiy moda uzatiladi. Biroq, qutblanishni hisobga olsak, bir modali tolalarda ikkita moda uzatiladi. Ular boshlang‘ich asosiy modaning o ‘zaro perpendikulyarqutblangan ikki tashkil etuvchilaridir. Bu tashkil etuvchilaridan biri dominant hisoblanib, gorizontal X o‘qi bo'ylab, ikkinchisi vertikal yuzadan Y o ‘qi bo‘ylab tarqaladi. X o ‘qidan uzatilgan moda Y o‘qidan uzatilgan modaga nisbatan tez yetib borgani uchun X o‘qini «tez uzatadigan o‘q», Y o‘qini «sekin uzatadigan o‘q» deyiladi. Signal ideal aniq geometriyaga ega toladan uzatilganda edi, modalar qabul qiluvchi punktga bir xii tezlik va bir xil vaqtda yetib borardi. Lekin, amaliyotda tolaning geometrik noidealligi, shuning-dek, turli mexanik va optik omillar tufayli sindirish ko‘rsatkichlari assimetriyasining yuzaga kelishi sababli ikki o‘zaro perpendikulyar qutblangan modalar vaqt bo‘yicha turlicha kechikishi natijasida turli tezliklarda tarqaladi. Tola chiqishida boshlang‘ich signalning asosiy modasi buzilgan holda yetib keladi. Ikki o‘zaro perperdikulyar qutblangan tashkil etuvchi modalarning turli tezliklarda tarqalishidan boshlang‘ich signalning buzilgan holda qabul qilinishi qutblangan moda dispersiyasi (QMD) deyiladi. QMD hosil bo‘lishiga asosiy sabab — bu tola o ‘zagi geo-metriyasining buzilishi va noidealligidir. Tola o'zagining noidealligi (ovalligining buzilishi), tola geometriyasining o ‘zgarishi ishlab chiqarish yoki foydalanish jarayonlarida yuzaga keladi. Shuningdek, tolaning bukilishlari, tolani jo ‘natish uchun maxsus g‘altaklarga o‘rash, so‘ng uni yotqizishdagi mexanik harakatlar tola profili yoki o ‘zakning qobiq markazida joylashuvini buzadi va tola defor-matsiyasiga olib keladi, bularning barchasi ham tola geomet-riyasining o‘zgarishiga ta’sir etib, qutblangan moda dispersiyasining hosil bo‘lishiga olib keladi. Qutblangan moda dispersiyasi pikosekund (ps) da o‘lchanadi. Tola defektlarining qo‘shilishi va qutblangan moda dispersiyasi bilan o‘zaro ta’sirda bo‘lishi natijasida seksiyadan seksiyagacha signal yetib borguncha qutblangan moda dispersiyasi ortib boradi. Tolani xarakterlovchi bunday holdagi qutblangan moda dispersiyasi ps/nm -1/2 da o ‘lchanadi. Bir necha seksiyalardan iborat trassa uchun har bir uchastkalarga mos keluvchi qutblangan moda dispersiyalarining o‘rtacha kvadratik yig'indisini qo‘llash kerak.

Tolali optik aloqa tizimlariga qutblangan moda dispersiyasining ta’siri ushbu hollarda oshadi:

— kanalda uzatish lezligi oshganda;

— regeneratorlar orasidagi masofa uzaytirilganda;

— kanallar soni oshganda (DWDM) — zich to iq in uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan tcxnologiya qoilanilganda.

Tolani ishlab chiqarish jarayonini qatiy nazoratga olish bilangina qutblangan moda dispersiyasi qiymatini kamaytirish mumkin.