Mavzu: Optik aloqa tizimlarining liniya trakti. Topshirdi: kursant Xolmonov S. O

Bir modali va ko‘p modali optik tolalar. To‘lqin uzunligiga nisbatan o‘zak diametriga bog‘liq ravishda optik tolalar bir modali va ko‘p modaliga bo‘linadi. Bir modali optik tolalarda ko‘pincha o‘zak diametri 7 —10 mkm (3a-rasm), ko‘p modali optik tolalarda esa 50 — 62,5 mkm (3b-rasm) bo‘ladi. Ikkala turda qobiq diametri 125 mkm ni tashkil etadi. Amaliyotda ko‘p modali va bir modali optik tola diametrlarining boshqa qiymatlari ham mavjud. Bir modali optik toladan faqat bir moda (yorug‘lik tashuvchi) uzatiladi. Ko‘p modali optik toladan esa apertura burchagi doirasida tolaga turli burchaklar ostida kiritiladigan bir necha yuzlab ruxsat etilgan modalarni bir vaqtda uzatish mumkin. Barcha ruxsat etilgan modalar turli tarqalish yo‘nalishi va vaqtiga ega.
Pog‘onali, gradiyentli va maxsus sindirish ko‘rsatkichIi optik tolalar. Ko‘p modali optik tolalar sindirish ko‘rsatkichi ko‘rinishi bo‘yicha pog‘onali (4a-rasm ) va gradiyent (4b-rasm)[1] tolalarga bo'linadi. Pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar ikki muhit chegarasida sindirish ko‘rsatkichlarining keskin (pog‘ona ko‘rinishida) o‘zgarishi (n₁ dan n₂ ga) bilan xarakterlanadi. Pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli optik tolalar o‘tkazish polosasini chegaralaydi, lekin gradiyent sindirish ko‘rsatkichli optik tolalarga nisbatan arzon hisoblanadi. Gradiyent sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli tolalarga qaraganda ravon sindirish ko‘rsatkichi va modalararo dispersiyaning kamayishi bo'yicha yuqori texnik ko‘rsatkichlarga ega. Chunki gradiyent sindirish ko‘rsatkichli optik tolada modalarning tarqalish tezligi (dispersiyasi) bir-biridan juda ham katta farq qilmaydi. Dispersiya impulslarning kengayib ketishi va uzatilayotgan signallarning buzilishiga olib keladi. Shuning uchun hozirda gradiyent sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar keng tarqalgan.Gradiyent sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalarning eng asosiy kamchiligi ularning qimmatliligi va ishlab chiqarishning murakkabligidir. Ko‘p modali optik tolalarda modalararo dispersiya o‘tkazish polosasi va aloqa masofasini chegaralaydi. Shuning uchun ko‘p modali optik tolalar, asosan, lokal tarmoqlarda va nisbatan past tezlikli raqamli TOAT signallarini uzatishda ishlatiladi. Bir modali optik tolalardan magistral aloqa tarm oqlarida foydalaniladi. Chunki bir modali optik tolalarda modalararo dispersiya yuzaga kelmaydi, shuning uchun signallar ko‘p modali rejimga qaraganda kam buzilish bilan uzatiladi. Ya’ni, bir modali optik tolalardan foydalanish o ‘tkazish qobiliyatini oshiradi, lekin uzatuvchi qismda birmuncha qimmat bo‘lgan lazer diodlardan foydalanish talab etiladi.
3-rasm. Bir modali (a) va ko‘p modali (b) optik tolalarning ko‘ndalang kesimi 4-rasm . Pog‘onali (a) va gradiyentli (b) ko‘p modali optik tolalaming tuzilishi va sindirish ko‘rsatkichi ko‘rinishlari
5-rasmda turli tolalar bo‘ylab optik signallarning tarqalishi tasvirlangan. Sindirish ko'rsatkichlariga qarab bir moddali optik tolalar pog‘onali (to‘g‘riburchakli) va maxsus turdagi uch tishli, W ko‘rinijshdagi tolalarga bo‘linadi (6-rasm).
Bir moddali optik tolalar dispersiya qiymatlari bo‘yicha ushbu turlarga bo‘linadi:
1.Standart tola SF (Standart Fiber).
2.Siljigan dispersiyali tola DSF (Dispersion — Shifted Fiber).
3.Nolga teng bo‘lmagan siljigan dispersiyali tola NZDSF (Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber).

Standart SF tolalari pog‘onali sindirish ko‘rsatkichiga ega. Statistik ma’lumotlarga ko‘ra eng ko‘p yotqizilgan kabellar bir moddali standart SF (Standart Fiber) tolalardan iborat. Hozirda SF tolalarining so‘nish qiymatlari 0,18—0,19 dB/km gacha kamaytirilgan. Lekin, bu tolalarda 1550 nm to'lqin uzunligida dispersiya qiymati katta 17—20 ns/nm∙kmni tashkil etadi. 1300 nm to ‘lqin uzunligida esa dispersiya qiymati minimal, lekin so‘nish qiymatlari katta 0,35—0,5 dB/km ni tashkil etadi (2.7-rasm). Dispersiya qiymati kichik bo‘lganligi uchun 1300 nm to‘lqin uzunligi dispersiyasi nolga teng 10 to‘lqin uzunligi deb ataladi. So‘nish qiymatlari kichik, ya’ni 0,2—0,25 dB/km ni tashkil etadigan 1500 nm to‘lqin uzunligida (7-rasm) dispersiya qiymatlarini ham kamaytirish maqsadida 10 to‘lqin uzunligini 1550 nm ga siljitish orqali siljigan dispersiyali DSF tolalari ishlab chiqilgan. DSF tolalarida λ₀ =1550 nm ga teng bo‘lib, bu to‘lqin uzunligi nolinchi dispersiya nuqtasi deb olingan. DSF va NZDSF tolalari maxsus turdagi W ko‘rinishdagi sindirish ko‘rsatkichlariga ega. Ammo 1550 nm to‘lqin uzunligida DSF tolalarida to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usulini amalga oshirib bo‘lmaydi. Chunki, agarda 1550 nm to’lqin uzunligida to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usulini qo‘llasak, bu to‘lqin uzunligi atrofida parazit optik kanallar, ya’ni nochiziqli effektlar hosil bo‘ladi. Buni bartaraf etish va to ‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usulini qo‘llash uchun nolinchi 10 to‘lqin uzunligini 1520 nm dan 1560 nm gacha surib, nolga teng bo’lmagan siljigan dispersiyali NZDSF tolalari hosil qilingan.