Optik tola

Optik tola — umumiy ichki qaytish orqali yorug'likni o'z ichiga o'tkazish uchun ishlatiladigan optik shaffof materialdan (shisha, plastmassa) tola.

Optik tola — bu optik va infraqizil diapazonlarda elektromagnit to'lqinlarni yo'naltirish uchun mo'ljallangan dielektrik yo'naltiruvchi vosita. Koaksiyal konstruktsiyaning optik tolasi yadro, qobiq va birlamchi akrilat qoplamasidan iborat bo'lib, sinish ko'rsatkichi profili bilan tavsiflanadi.

Tolali optika — bunday tolalarni tavsiflovchi amaliy fan va texnika sohasi. Optik tolaga asoslangan kabellar (optik tolali kabel) optik tolali aloqada qo'llaniladi, u ma'lumotni uzoq masofalarga elektron aloqaga qaraganda yuqori ma'lumot tezligida uzatish imkonini beradш. Ba'zi hollarda ular sensorlarni yaratishda ham qo'llaniladi.

Hikoya 
Tolali optikada ishlatiladigan yorug'lik uzatish usuli birinchi marta 19-asrda namoyish etilgan, ammo tegishli texnologiyalarning etishmasligi tufayli keng qo'llanilishi qiyin bo'lgan.

1934 yilda amerikalik Norman R. French optik telefon tizimi uchun patent oldi, unda nutq yorug'lik signallari yordamida toza shisha tayoqchalar orqali uzatildi.

1950-yillarda Brayen O'Briyen va Narinder Kapani (1956 yilda "tolali optika" atamasini kiritgan) tasvirni uzatish uchun optik tolalarni ishlab chiqdilar. Ular tibbiyotda (endoskopiyada) ishlatiladigan yorug'lik qo'llanmalarida qo'llanilgan.

1962 yilda yarimo'tkazgichli lazer va fotodiod yaratildi, optik signalning manbai va qabul qiluvchisi sifatida foydalanildi.

1966 yilda K. Ch. Kao va Dj. Xokxeym optik tolali orqali ma'lumot uzatish tizimiga qo'yiladigan talablarni ishlab chiqdilar va 20 dB/km dan kam so'nishga ega optik tolani yaratish imkoniyatini ko'rsatdilar. Ular birinchi tolalarga xos bo'lgan so'nishning yuqori darajasi (taxminan 1000 dB/km) shisha tarkibidagi aralashmalar bilan bog'liqligini aniqladilar. Bu ish uchun Kao 2009 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.

Ammo faqat 1970 yilga kelib, Corning xodimlari Robert Maurer va Donald Kek past so'nishni tola olishga muvaffaq bo'lishdi — 16 dB/km gacha, bir necha yil o'tgach — 4 dB/km gacha. Tolani ko'p modalari bo'lib, u bo'ylab bir nechta yorug'lik modalari uzatilgan. 1983 yilga kelib bitta modali tolalar ishlab chiqarish o'zlashtirildi, ular orqali bitta moda uzatildi.

Optik tolali aloqa liniyalari (OTAL) birinchi marta harbiy maqsadlarda ishlatilgan. 1973 yilda AQSh dengiz floti birinchi   bortida optik tolali aloqani amalga oshirdi. 1976 yilda AQSh Harbiy-havo kuchlari A-7 samolyotining kabel uskunasini og'irligi ancha past bo'lgan optik tolali uskunalar bilan almashtirdi. 1977 yilda yerdagi sun'iy yo'ldosh stantsiyasini boshqaruv markazi bilan bog'laydigan ikki kilometrlik OTAL ishga tushirildi.

1980 yilda Amerika Qo'shma Shtatlarida Boston va Richmond o'rtasida birinchi tijorat OTAL ishlay boshladi.

SSSRda bir nechta ob'ektlarda birinchi optik tolali aloqa liniyalari 1980–yillarning oxirida paydo bo'lgan. Rossiyaning birinchi xalqaro OTAL suv osti liniyasi Sankt-Peterburg - Albertslund (Daniya), 1993 yilda OAJ Sovtelecom (hozirgi Rostelekom PJSC) tomonidan qo'yilgan.

2018 yilda NICT Tarmoq Tizimlari tadqiqot instituti va mutaxassislari uchmodli (uch kanalli) optik tolaning yangi turini ishlab chiqqan Fujikura Ltd tadqiqotchilari tajriba o'tkazdilar, uning davomida ma'lumot uzatish tezligi sekundiga 159 terabitga 1045 km masofani yetdi. Oddiy sharoitlarda multimodli toladagi kechikishlar bir vaqtning o'zida yuqori uzatish tezligini olish va uzoq masofalarga uzatishni amalga oshirishni qiyinlashtiradi.

Materiallar 
Shisha optik tolalar silika shishasidan tayyorlanadi, ammo uzoq infraqizil uchun ftrozirkonat, ftoralyuminat va xalkogenid shihalari kabi boshqa materiallardan foydalanish mumkin. Boshqalar shishalar singari, ularning sinishi indeksi taxminan 1,5 ga teng.

Hozirga plastik optik tolalardan foydalanish rivojlanmoqda. Bunday tolaning yadrosi polimetilmetakrilatdan (PMMA), qobiq esa ftorlangan PMMA (ftorpolimerlar) dan tayyorlanadi.

Manbalar 

Optika