O’zbekiston Respublikasi Oliy Ta’lim - bet 8

|
O’zbekiston Respublikasi Oliy Ta’lim
|
bet | 8/14 | Sana | 31.05.2024 | Hajmi | 1,5 Mb. | | #258730 |
Bog'liq Nurmanova N Kabellarning xususiyatlaria p - emilim tufayli zaiflashish;
va pr - OM materialida doimiy aralashmalar mavjudligi sababli zaiflashish;
a r- tarqalish yo'qotishlari tufayli zaiflashuv.
2.6-rasm - Yorug'lik spektri
Yutish yo'qotishlarining mohiyatini tushunish uchun yorug'lik spektri qanday ifodalanganligini esga olishimiz kerak (2.6-rasm). Yorug'lik spektri infraqizil nurlar, ko'rinadigan yorug'lik va ultrabinafsha nurlar bilan ifodalanadi. Optik signal spektrining infraqizil qismi 3 ta kichik diapazonga bo'linadi: yaqin, o'rta va uzoq. O'rtacha har qanday isitiladigan ob'ekt tomonidan yaratilgan termal nurlanishni o'z ichiga oladi (quyosh, isitish moslamalari, issiq qonli mavjudotlar.) Elektronika va aloqada ko'pincha yaqin infraqizil diapazon qo'llaniladi (2.6-rasmga qarang).
Ma'lumki, shisha ultrabinafsha nurlarini juda kuchli yutadi. Ko'rinadigan diapazonda yorug'likning yo'qolishi ultrabinafshaga qaraganda kamroq, lekin hali ham etarlicha katta, shuning uchun ularni optik kabel orqali uzatish uchun ishlatib bo'lmaydi. Ultraviyole yutilish deb ataladigan to'lqin uzunligi 1,3 mkm gacha cho'ziladi, bu erda u minimal qiymatga ega.
1,3 mkm dan qisqa to'lqin uzunliklarida, ultrabinafsha nurlarini yutish , va 1,3 mkm dan ortiq to'lqin uzunliklarida - infraqizil singdirish , bu to'lqin uzunligi ortishi bilan ortadi. 1,6 mkm dan yuqori to'lqin uzunligida oddiy kvarts oynasi shaffof bo'lib qoladi
Shunday qilib, eng kam OF da zaiflashuv diapazonda optik signalga ega 0,8 - 1,7 mkm(yaqin infraqizil diapazonda).
Yorug'lik elektromagnit to'lqin bo'lganligi sababli, yutilish mexanizmi dielektrikning harakati bilan bog'liq elektr maydoni(dielektrik qutblanish).
Bu shuni anglatadiki, yorug'lik ta'sirida shisha molekulalarining bog'langan zaryadlari yorug'lik to'lqinining energiyasini iste'mol qiladigan bog'lanish markazlariga nisbatan aylanadi. bu assimilyatsiya yo'qotishlari bilan bog'liq.
Tolaning sindirish ko'rsatkichini o'zgartirish uchun turli xil qo'shimchalar qo'llaniladi. Ulardan ba'zilari, masalan, bor (B 2 O 3) ko'proq tabiiy yutilishga ega va ba'zilari, masalan, germaniy (GeO 2) pastroqdir. Hozirgi vaqtda shisha tolalarni ishlab chiqarishda emilim yo'qotishlari past bo'lgan qotishma qo'shimchalar qo'llaniladi.
OF materialida konstantalar mavjudligi sababli energiya yo'qotilishi ham sezilarli darajada oshadi. aralashmalarva pr, Fe, Ni, Cr, V, Cu va boshqa qo'shimchalar kabi metall ionlari.
Assimilyatsiya qilish nuqtai nazaridan muhimroq nopoklik OH - ionlari shaklida mavjud bo'lgan suvdir. Shishadagi OH - ionlarining tarkibi uni ishlab chiqarish jarayoniga ta'sir qiladi. Nopokliklar to'lqin uzunliklarida maksimal yo'qotishlarga olib keladi 0,95 va 1,39 mkm (2.8-rasm).
Optik tolalar rivojlanishining dastlabki bosqichlarida aralashmalarning aksariyati metall ionlari edi. Ammo hozirgi vaqtda zamonaviy yuqori sifatli tolalarda bu aralashmalar sezilarli darajada kichikdir va qolgan yagona muhim nopoklik OH gidroksil guruhidir.
Tarqalish optik toladagi yorug'lik, asosan, yadro materialida eng kichik (to'lqin uzunligining o'ndan bir qismi) tasodifiy bir hil bo'lmaganligi bilan bog'liq. Bu bir hil bo'lmaganlar yorug'likni har tomonga sochadi (2.7-rasm). Tarqalgan yorug'likning bir qismi tolaning yadrosidan chiqadi, ba'zilari esa manbaga qaytarilishi mumkin. Rayleigh qonuniga ko'ra, to'lqin uzunligi oshgani sayin, sochilishdagi yo'qotishlar kamayadi:
Bunday tarqalish har qanday optik tolada mavjud va deyiladi Reylining tarqalishi. Bu teskari to'lqin uzunligining to'rtinchi kuchi.
Elyaf yadrosining sinishi indeksini o'zgartirish uchun zarur bo'lgan doping qo'shimchalari shishaning bir xilligi darajasini oshiradi.
2.7-rasm - Reylning sochilishining tabiati
OF ning susayishining to'lqin uzunligiga bog'liqligi eng katta qiziqish uyg'otadi (2.8-rasm).
2.8-rasm - Optik tolaning zaiflashuvining yorug'lik to'lqin uzunligiga bog'liqligi
0,95 va 1,39 mkm to'lqin uzunliklarida OH gidroksil guruhlaridagi rezonans hodisalari ("suv cho'qqilari") tufayli yuzaga keladigan zaiflashuv portlashlari paydo bo'ladi.
Zaiflash cho'qqilari o'rtasida minimal optik yo'qotishlarga ega uchta mintaqa mavjud, ular deyiladi shaffof oynalar. Deraza soni ortishi bilan zaiflashuv kamayadi.
Shunday qilib birinchi oyna shaffoflik 0,85 mkm to'lqin uzunligida kuzatiladi. Ikkinchi oyna shaffoflik 1,3 mikron to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi. Uchinchi oyna shaffoflik 1,55 mkm to'lqin uzunligida kuzatiladi, bunda OFda signalning zaiflashishi minimal va 0,22 dB / km ni tashkil qiladi. Shunday qilib, optik tolalar orqali optik uzatish tizimlari ko'rsatilgan to'lqin uzunliklarida aniq ishlashi maqsadga muvofiqdir. ishchilar. Hozirgi vaqtda optik tolalarning eng past zaiflashuvi va maksimal uzatish imkoniyatlarini ta'minlaydigan oxirgi ikkita shaffof oynalar katta qiziqish uyg'otadi. Erbiy optik kuchaytirgichlardan foydalanish bilan birgalikda "zich" chastotali bo'linish multipleksatsiyasi (DWDM) texnologiyalarining joriy etilishi yangi turdagi optik tolalarning rivojlanishiga olib keldi. DWDM texnologiyasidan foydalanganda, bir vaqtning o'zida optik tolaga yaqin to'lqin uzunliklarida ko'p sonli (300 tagacha) optik signallar kiritiladi, ularning har biri boshqalardan mustaqil ravishda o'z axborot oqimini olib boradi.
Yuqorida sanab o'tilgan yo'qotishlarga qo'shimcha ravishda, yuzaga keladigan yo'qotishlarni hisobga olish kerak OF ga nurlanish kiritilganda, Bularga quyidagilar kiradi:
ap- emitent va OF teshiklari o'rtasidagi nomuvofiqlik tufayli diafragma yo'qotishlari;
a fr- tolaning uchlaridan Frennel aks ettirish yo'qotishlari va boshqalar.
FOTSda emitentlar sifatida yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) va PPL yarim o'tkazgich lazerlari ishlatiladi. LEDlar 30-60 ° qattiq burchak ostida yorug'lik chiqaradi va PPL - 3 dan 30 ° gacha bo'lgan qattiq burchakda. Agar emitent diafragma OF diafragmasidan kattaroq bo'lsa, u holda optik signalning bir qismi OF ga kiritilganda ham yo'qoladi. Bu shunday diafragma yo'qolishi. Diafragma yo'qotishlarini kamaytirish uchun optik tolaga nurlanish kiritish uchun fokuslovchi linzalar qo'llaniladi.
Fresnel yo'qotishlarini kamaytirish uchun optik tolaning uchlari qalinligi bo'lgan maxsus aks ettiruvchi plyonkalar bilan qoplangan. l/4 ga karrali.
2.11-rasm - Dispersiya turlari
Olingan farq quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
1) Intermodal dispersiya OF bo'ylab turli rejimlarning turli tarqalish yo'llari tufayli yuzaga keladi (2.3-rasm). Bu dispersiya faqat multimodli tolada sodir bo'ladi, uning qiymatiga erishish mumkin τ = 20 - 50 ns/km (har qanday boshqa turdagi dispersiyadan minglab marta ko'proq).
2) Xromatik(chastota) dispersiya nurlanish manbai bir rejim o'rniga turli to'lqin uzunlikdagi bir nechta rejimlarni chiqarishi tufayli yuzaga keladi. Ushbu dispersiya material va to'lqin uzatuvchi komponentlardan iborat bo'lib, bir rejimli optik tolada ham, ko'p rejimli optik tolada ham sodir bo'ladi. Modalararo dispersiyaning yo'qligi sababli bir rejimli tolada o'zini eng aniq namoyon qiladi.
Materiallarning tarqalishi optik tolaning sinishi ko'rsatkichining to'lqin uzunligi l ga bog'liqligi tufayli.
To‘lqin o‘tkazgich dispersiyasi rejim tarqalish koeffitsientining to'lqin uzunligi l ga bog'liqligi bilan bog'liq. To'lqin o'tkazgich dispersiyasi yorug'likning yo'naltiruvchi tuzilma (tola) bilan chegaralanishi tufayli yuzaga keladi. Ko'p rejimli optik tolada deyarli barcha energiya nisbatan katta yadroda to'plangan bo'lsa, bir rejimli optik tolalarda yorug'lik yadroda ham, qoplamada ham tarqaladi. Yagona boshqariladigan rejim qoplamadan kattaroq, lekin yadrodan kamroq samarali sinishi indeksi bilan aniqlangan tezlikda tarqaladi deb hisoblanishi mumkin. To'lqin uzunligi oshgani sayin, sinishi indeksi past bo'lgan qobiqda tobora ko'proq energiya tarqaladi. Natijada tolalar tuzilishiga bog'liq bo'lgan impuls kengayishi, ya'ni to'lqin uzatuvchi dispersiya.
3) Polarizatsiya rejimi dispersiyasi (PMD) - bu bitta rejimli tolada mavjud bo'lgan ikkita asosiy ortogonal qutblangan rejimlarning tarqalish tezligidagi farqdan kelib chiqadigan dispersiyadir. PMD ning mavjudligi, natijada paydo bo'lgan chiqish yorug'lik pulsi kirishga nisbatan kengayishiga olib keladi. Radiatsiya manbasidan yorug'lik nuri optik tolaning kirishiga kiradi. Bu hodisani keltirib chiqaradi ikki sindirish . Demak, OF ichida ikkita ortogonal (o‘zaro perpendikulyar) tekislikda qutblangan va bir to‘lqinning ikkita rejimi ko‘rinishida tarqaladigan ikkita to‘lqin (rejim) hosil bo‘ladi. OF sindirish ko'rsatkichining fizik assimetriyasi tufayli bir xil to'lqinning bu rejimlari turli tezliklarda harakat qiladi.
PMD shuningdek, tolali birikmalar yoki burmalarda ham paydo bo'lishi mumkin. PMD FOCL ning ishlashiga xromatik dispersiya kabi ta'sir qiladi, ammo bu holatlarda pulsni kengaytirish mexanizmi boshqacha.
2.12-rasm - Polarizatsiya rejimi dispersiyasi
Telekommunikatsiya tarmoqlari infratuzilmasi ko'plab texnik vositalardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Asosiysi, ma'lumot uzatishni ta'minlaydigan sim elementi. Ham radiochastota, ham kabel kanal vazifasini bajarishi mumkin. Ikkinchi variant eng amaliy hisoblanadi, shuning uchun u tez-tez ishlatiladi. Biroq, hatto ushbu guruhda ham ko'plab kichik turlar va boshqaruvchi vositalarning turli xil modifikatsiyalari mavjud. Aloqa tobora ommalashib bormoqda, ammo an'anaviy simlar bozorda o'z mavqeini yo'qotmaydi. Tanish, xususan, ma'lumotlarni uzatishda arzonligi va nisbiy barqarorligi uchun qadrlanadi.
|
| |