Telekommunikatsiya texnologiyalari va kasbiy ta’lim fakultеti 4 bosqich tt-12-18 guruh talabasi eshniyazova farida

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI
VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKЕNT AXBOROT TЕXNOLOGIYALARI UNIVЕRSITЕTI QARSHI FILIALI

“TELEKOMMUNIKATSIYA TEXNOLOGIYALARI VA KASBIY TA’LIM FAKULTЕTI
4 - bosqich TT-12-18 guruh talabasi
ESHNIYAZOVA FARIDA
“Optik aloqa tizimlari“ fanidan
1-Mustaqil ishi
Bajardi : Eshniyazova. F
Qabul qildi: Rustamova M.

Qarshi 2022

Mavzu1:Optik aloqa tizimlarida qo’llaniladigan fotoqabulqilgichlar.
Reja:
1.1Tolali optik aloqa tizimlarida qo’llaniladigan fotoqabulqilgichlarga qanday talablar
qo'yiladi.
1.2 Yarimo‘tkazgichli fotoqabulqilgichlarning turlari, xarakteristikalari va parametrlari.

1.1. Fotoqabulqilgich qabul qiluvchi optoelektron modulning asosiy va ajralmas elementi hisoblanadi, aynan shu element yordamida bu modul kirishidagi yorug'lik signallari elektr signallariga o'zgartirib beriladi.
Tolali optik aloqa tizimlarida qo’llaniladigan fotoqabulqilgichlarga quyidagi talablar qo'yiladi:
— fotoqabulqilgichning fotosezgir yuzasi optik tolalarning ko‘ndalang kesim o‘lchamlariga yaqin o‘lchamlarga ega bo‘lishi kerak;
— fotoqabulqilgich, yorug‘lik manbayi va optik kabel bilan spektral jihatdan mos kelishi kerak.
Buning uchun fotoqabulqilgich tayyorlanadigan yarimo‘tkazgich man etilgan energetik sohasining kengligi yorug‘lik manbayi man etilgan energetik sohasining kengligidan kichik bo‘lishi va optik tolaning shaffoflik darchalaridan biriga mos kelishi kerak;
— fotoqabulqilgich yetarli darajada katta fotosezgirlikka ega bo‘lishi kerak;
— axborotni talab etilgan tezliklarda qabul qilishini ta’minlash uchun fotoqabulqilgich katta tezkorlikka (10^-9 va 10^-10 s) ega bo‘lishi kerak;
— nurlanish quwatining fotoqabulqilgichga kirishidagi yo‘qotishlarni imkon qadar kamaytirish uchun fotoqabulqilgich optik zichligi bo'yicha optik tola bilan muvofiqlashgan bo'lishi, boshqacha aytganda, uning sindirish ko‘rsatkichi optik tolaning sindirish ko‘rsatkichiga yaqin bo‘lishi kerak;
— haroratning o'zgarishlari fotoqabulqilgichning ishiga imkon qadar kam ta’sir qilishi kerak.
Hozirgi vaqtda tolali optik aloqa tizimlarida bu talablar majmuiga javob beradigan fotoqabulqilgichlar sifatida kremniy, germaniy va boshqa tor energetik sohali yarimo'tkazgichlardan tayyorlangan fotodiod, p-i-n fotodiodi, ko‘chkili fotodiod va fototranzistorlardan foydalaniladi.
1.2. Fotoqabulqilgichlar ularni yorug‘lik oqimining berilgan qiymatlarida elektr zanjiri elem enti sifatida tavsiflovchi volt-am per xarakteristikasidan tashqari, kuchlanishning berilgan qiymatlarida ulardan oqib o‘tadigan tok kuchi va ularning sirtiga tushayotgan yorug‘lik oqim i orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi energetik xarakteristika, fototok va yorug‘lik oqimi tarkibidagi fotonlar energiyasi yoki to‘lqin uzunligi orasidagi bog‘lanishni ifodalovchi spektral xarakteristika bilan tavsiflanadi. Quyidagilar fotoqabulqilgichlarning asosiy parametrlari hisoblanadi.
— fotoqabulqilgichning solishtirma integral sezgirligi. Bu parametr fotoqabulqilgichning nomonoxrom atik yorug‘lik oqimiga sezgirligini ifodalaydi va kuchlanishning 1V ga teng qiymatida fotoqabulqilgichdan oqib o‘tayotgan tok kuchining yorug‘lik oqimiga nisbatini ko‘rsatadi.

bunda:
I-fotoqabulqilgichdan yorug‘lik ta’sirida oqib o‘tadigan tok kuchi;
U-fotoqabulqilgich chiqqichlari orasidagi kuchlanish;
Ф-yorug‘lik oqimi;
- fotoqabulqilgichning solishtirma spektral sezgirligi. Bu parametr fotoqabulqilgichning monoxromatik yorug‘lik oqimiga nisbatan sezgirhgini ifodalaydi.
U

munosabat bilan aniqlanadi;
— fotoqabulqilgichning qorong‘ulik qarshiligi. Bu param etr fotoqabulqilgichning kuchlanish yoki tok kuchi bo‘yicha berilgan ish rejimida yorug’lik oqimining Ф=0 qiymatiga mos kelgan qarshiligini ifodalaydi.
— fotoqabulqilgichning chegaraviy chastotasi. Bu parametr fotoqabulqilgichning sezgirhgi sinusoidal qonuniyat bilan o‘zgaruvchi oqim ta’sirida o’zgarmas oqim
ta ’siridagiga nisbatan 2 marta kamayishiga mos kelgan chastotani ko‘rsatadi;
- fotoqabulqilgichning temperaturaviy koeffitsiyenti. Bu parametr fotoqabulqilgich sirtiga tushayotgan yorug‘lik oqimining berilgan qiymatida fototokning harorati 1 °K ga o‘zgarishiga mos' kelgan nisbiy o'zgarishini ifodalaydi.


— kuchlanishning ishchi qiymatlari;
— ruxsat etilgan eng katta sochilish quwati. Kuchsiz yorug‘lik oqimini payqash va qayd etish u chun mo‘ljallangan fotoqabulqilgichlar uchun quyidagi parametrlar ham muhim ahamiyat kasb etadi.
Xulosa:Tolali optik aloqada raqamli signalni yorug’lik signaliga (impulsiga) o’zgartirib uzatuvchi qurulmalar moduli mavjud endi shu signalni qaabul qilib uni raqamli signalga aylantirib berish uchun fotoqabulqilgichlardan foydalaniladi.Men bu mustaqil ishda foto qabul qilgichlar haqida malumotga ega bo’ldim.

Mavzu2:Optik signalni qabul qiluvchi modul.

Reja:
2.1.Optik qabul qiluvchi modul qanday qurulmalardan tashkil topgan.
2.2. Fotodiod, uning tuzilishi, ish mexanizmi
2.3.Fotodiod xarakteristikalari va pararaetrlari.
2.1. 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.
Qabul qilish traktining muvofiqlashtiruvchi qurilmasi (MvQ), u QqOM chiqishidan berilayotgan signalni mos keluvchi KHQUning ko'pkanalli signalga o'zgartiradi; qabul qilish traktining kanal hosil qiluvchi uskunasi (KHQU), uzatishga teskari jarayon, ko‘p kanalli signalni alohida tipli kanallar va traktlar signallariga ajratishni amalga oshiradi.
Qabul qiluvchi optoelektron modul tolali optik aloqa tizimining muhim tarkibiy qismi hisoblanadi. U tola orqali qabul qilingan optik signalni elektr signaliga o‘zgartirib beradi. Bu signalga keyingi elektron qurilmalar tomonidan ishlov beriladi.
Qabul qiluvchi optoelektron modul quyidagi funksional elementlardan tarkib topadi:
— optik signalni elektr signalga o‘zgartirib beruvchi fotoqabulqilgich;
— elektr signalni kuchaytirib, uni ishlov berish uchun yaroqli ko‘rinishga keltiruvchi elektron kuchaytirgichlar kaskadi;
— signalning boshlang‘ich shaklini qayta tiklovchi demodulyator
Amalda har xil qabul qiluvchi optoelektron modullar tarkibiga kiruvchi funksional elmentlar biroz farq qilishi mumkin. Masalan, ko'chkisimon fotodiod turida detektor ichki kuchaytirishni ta’minlagani uchun bu holda undan keyin keladigan elektron kuchaytirgichning xususiy shovqinlari foydali signal sathiga nisbatan ancha kam bo'ladi. Ba’zi qabul qiluvchi optoelektron modullarda demodulyator yoki qaror qabul qiluvchi zanjir bo‘lmasligi mumkin. Ayrim hollarda qabul qiluvchi modul ishini samarah tashkil qilish uchun fotodetektordan oldin optik kuchaytirgichdan foydalaniladi. 1-rasmda analog va raqamli qabul qiluvchi modulning fuknsional elementlari keltirUgan. Analog qabul qiluvchi optoelektron modul analog optik signalni qabul qilib, uni chiqishdagi analog elektr signalga aylantirib beradi. Bu turdagi qabul qilgichlarga o‘zgartirishlarning yuqori darajada chiziqliligi va signalni past sathli shovqin bUan kuchaytirish talablari qo‘yUadi, aks holda signalning buzUishi kuchayadi. Ko‘p sonli qaytargichli, uzunligi katta liniyalarda bu signalning buzilishi va shovqinlar to ‘planib, analog aloqa liniyalarining samaradorligini kamaytiradi.
Raqamli uzatish chog‘ida impulslar shakhning aniq retranslatsiya qilish talab etilmaydi. Raqamh qabul qUgich logik 0 va 1 signallarni qabul qilish uchun belgilangan bo‘sag‘alarga ega bo‘lgan, qanday signal kelganligini ajrata oladigan, shovqinlarni bartaraf etib, signalning talab etilgan amplitudasini qayta tiklaydigan, qaror qabul qiluvchi qurilma, ya’ni diskriminatorga ega bo'lishi kerak.

1-rasm. Analog (a) va raqamli (b) signallarni qabul qiluvchi optoelektron modulning tarkibiy funksional elementlari
2.2. Ma’lumki, teskari yo'nalishda qo‘yilgan kuchlanish ta’sirida p-n o‘tish kengayib, undagi elektr maydoni kuchlanganligi ortadi. Agar shunday holatdagi p-n o'tishning energiyasi yarim o‘tkazgichning man etilgan energetik sohasi kengligidan katta bo'lgan fotonlar bilan yoritilsa, unda va unga yondosh qatlamda qo‘shimcha elektron-kovak juftlari generatsiyalanadi.
Bu jarayonda hosil bo‘lgan erkin elektronlar va kovaklar p-n o ‘tishning ichki elektr m aydonida qaram a-qarshi yo‘nalishda harakat qilib, qo‘shimcha tok fototok hosil qiladi. Yorug‘lik ta’sirida vujudga kelgan bu tokning qiymati yarimo‘tkazgichli dioddan teskari yo‘nalishda oqib o'tadigan odatiy to‘yinish tokidan bir necha tartibga katta bo‘ladi.
Ish prinsipi teskari yo ‘nalishda ulangan p-n o ‘tishdan oqib o ‘tadigan tok kuchini yorug‘lik ta'sirida boshqarishga asoslangan yarimo ‘tkazgichli diodlar fotodiodlar deb ataladi.

2-rasm:Fotodiodda tok hosil bo’lish jarayoni.

1. 
   rasm da fotodiodning shartli belgilanishi, tuzilishi va qo‘llanish sxemasi keltirilgan ko‘rinishga ega. Germaniy yoki kremniy yarimo‘tkazgichidan yassi qatlamli yoki qotishmali texnologiya bo‘yicha tayyorlangan asbob yuza sirti shisha qatlam bilan qoplangan metall qobiqqa joylashtiriladi.
   
2. 
   a rasmda fotodiodning yorug‘lik oqimining turli qiymatlariga mos kelgan volt-amper xarakteristikalari oilasi keltirilgan. Bu xarakteristikalarning ko‘rinishi bipolar tranzistoming chiqish xarakteristikalari oilasini eslatadi. Yorug‘lik oqimi tushmagan ( Ф= 0 ) boshlang‘ich holda fotodioddan teskari yo‘nalishdagi odatiy
   

3-rasm. Fotodiodning shartli belgilanishi (a), tuzilishi (b) va qo‘llanish sxemasi.
kichik qiymatli to ‘yinish toki oqib o ‘tadi. Uni fotodiodning qorong‘ulik toki deb ataladi. Yorug'lik oqimining ta'sirida dioddan oqib o‘tadigan tok ortadi va xarakteristika yuqoriga — tokning katta qiymatlari tomon siljiydi. Yorug‘lik oqimi qanchalik katta bo‘lsa, fototok ham shunchahk katta bo‘ladi. Yorug'lik oqimining turh qiymatlariga tegishh xarakteristikalar teskari yo‘nalishda qo'yilgan kuchlanish qiymatlarining keng oralig‘ida deyarli o‘zgarmay qoladi.
Fotodiodlar katta tezkorlikka ega bo‘lgan fotoqabulqilgichlardan hisoblanadi. Ular bir necha yuz megagerslargacha chastotalarda ishlaydi. Fotodiodga qo‘yiladigan kuchlanishning qiymatlari 10-30 V oraliqda yotadi. Qorong'ilik tokining qiymati germaniyli fotodiodlar uchun 10-20 mkA dan, kremniyli fotodiodlar uchun esa 1-2 mkA dan oshmaydi.