Bir modali va ko‘p modali optik tolalar. Pog‘onali, gradiyentli va maxsus sindirish ko‘rsatkichIi optik tolalar

|
Bir modali va ko‘p modali optik tolalar. Pog‘onali, gradiyentli va maxsus sindirish ko‘rsatkichIi optik tolalar
|
bet | 6/7 | Sana | 18.05.2024 | Hajmi | 0,53 Mb. | | #242897 |
Bir modali va ko‘p modali optik tolalar. Pog‘onali, gradiyentli va maxsus sindirish ko‘rsatkichIi 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 (2.3-a rasm), ko‘p modali optik tolalarda esa 50 — 62,5 mkm (2.3-b 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. Ko‘p modali optik tolalar sindirish ko‘rsatkichi ko‘rinishi bo‘yicha pog‘onali (2.4-a rasm ) va gradiyent (2.4-b rasm) [14] 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 (n^ 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 m odali optik tolalardan magistral aloqa tarm oqlarida foydalaniladi. Chunki bir modali optik tolalarda m odalararo 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 birm uncha qimmat bo‘lgan lazer diodlardan foydalanish talab etiladi.
2.5-rasmda turli tolalar bo‘ylab optik signallarning tarqalishi tasvirlangan [1]. Sindirish ko'rsatkichlariga qarab bir moddali optik tolalar pog‘onali (to‘g‘riburchakli) va maxsus turdagi uch tishli, W ko‘rinijshdagi tolalarga bo‘linadi (2.6-rasm) [3]. 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 m a’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 ■ km ni 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 (2.7-rasm) dispersiya qiymatlarini ham kamaytirish maqsadida 10 to ‘lqin uzunligini 1550 nm ga siljitish orqali siljigan dispersiyali DSF tolalari ishlab chiqilgan. D SF tolalarida X0 =1550 nm ga teng bo‘lib, bu to‘lqin uzunligi nolinchi dispersiya nuqtasi deb olingan. D SF va N Z D SF 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 toMqin 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 boMmagan siljigan dispersiyali N ZD SF tolalari hosil qilingan.
Nolinchi dispersiyali to'lqin uzunligini surish maxsus turdagi W ko'rinishdagi sindirish ko'rsatkichlarini qoMlash, ya’ni optik tola o‘zagini sindirish ko‘rsatkichlari turhcha boMgan ko‘p qatlamh qobiqlar bilan qoplash orqali hosil qilinadi. Ikki qatlamli qobiqlarni qo‘hab, DSF tolalari, to‘rt qatlamli qobiqlarni qoMlab, 1300 nm dan 1650 nm toMqin uzunligida dispersiya qiymati |D |=1—6 ps/nm .km boMgan N ZD SF tolalari hosil qilingan. 2.8-rasmda dispersiyaning toMqin uzunligiga va qobiqlar soniga bogMiqligi tasvirlangan [1]. Hozirgi kunda «Korning», «Lyusent Texnolojiz», «Alkatel», firmalarining standart bir modali tolalari keng tarqalgan. N ZD SF tolalarida esa 1 = 1550 nm da dispersiya noldan farqli, ishorasi bir xil va 2 — 4 ps/nm.km dan kichik boMmasligi kerak. Hozirgi kunda «Korning» firmasi SM F — LS, LEAF, «Lyusent Texnolojiz» True Wave deb belgilangan N ZD SF tolalarini ishlab chiqarmoqda. Dispersiya qiymati kichik bo‘lganligi uchun bu tolalar to'lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan uzatish tizim larida qoMlaniladi. Bir tashuvchili DSF — nolga teng bo'lgan siljigan dispersiyali tolalardan SDH (asosan, STM-6 va undan yuqori) tizimlarda foydalaniladi. «Fujikura» firmasining DSM 8/125, «Korning» firmasining SM F-DS shu turdagi tolalari ishlab chiqarilgan. Bir m odali standart SF tolalari qoTlanilganda, dispersiya qiymatini kamaytirish kerak. Dispersiyani kamaytirish, regeneratsiyalash seksiyasi uzunligini oshirish, 2,5 Gbit/s tezlikdan yuqori 10 Gbit/s tezlikka o ‘tish, shuningdek, toTqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish usullaridan foydalanilganda dispersiyani kompensatsiya qiluvchi — D CF (Dispersion Compensating Fiber) tolalarni yoki dispersiyani kompensatsiya qiluvchi modullarni DCM (Dispersion Compensating Module) qoTlash kerak.
|
| |