Optik tola

Optik tola – umumiy ichki qaytish orqali yorugʻlikni oʻz ichiga oʻtkazish uchun ishlatiladigan optik shaffof materialdan (shisha, plastmassa) tola.

Optik tola – bu optik va infraqizil diapazonlarda elektromagnit toʻlqinlarni yoʻnaltirish uchun moʻljallangan dielektrik yoʻnaltiruvchi vosita. Koaksiyal konstruktsiyaning optik tolasi yadro, qobiq va birlamchi akrilat qoplamasidan iborat boʻlib, sinish koʻrsatkichi profili bilan tavsiflanadi.

Tolali optika – bunday tolalarni tavsiflovchi amaliy fan va texnika sohasi. Optik tolaga asoslangan kabellar (optik tolali kabel) optik tolali aloqada qoʻllanadi, u maʼlumotni uzoq masofalarga elektron aloqaga qaraganda yuqori maʼlumot tezligida uzatish imkonini beradsh. Baʼzi hollarda ular sensorlarni yaratishda ham qoʻllanadi.

 Hikoya 
Tolali optikada ishlatiladigan yorugʻlik uzatish usuli birinchi marta 19-asrda namoyish etilgan, ammo tegishli texnologiyalarning etishmasligi tufayli keng qoʻllanilishi qiyin boʻlgan.

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

1950-yillarda Brayen OʻBriyen va Narinder Kapani (1956 yilda „tolali optika“ atamasini kiritgan) tasvirni uzatish uchun optik tolalarni ishlab chiqdilar. Ular tibbiyotda (endoskopiyada) ishlatiladigan yorugʻlik qoʻllanmalarida qoʻllangan.A Fiber-Optic Chronology

1962 yilda yarimoʻtkazgichli lazer va fotodiod yaratildi, optik signalning manbai va qabul qiluvchisi sifatida foydalanildi.

1966 yilda K. Ch. Kao va Dj. Xokxeym optik tolali orqali maʼlumot uzatish tizimiga qoʻyiladigan talablarni ishlab chiqdilar va 20 dB/km dan kam soʻnishga ega optik tolani yaratish imkoniyatini koʻrsatdilar. Ular birinchi tolalarga xos boʻlgan soʻnishning yuqori darajasi (taxminan 1000 dB/km) shisha tarkibidagi aralashmalar bilan bogʻliqligini aniqladilar. Bu ish uchun Kao 2009 yilda fizika boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻldi.

Ammo faqat 1970 yilga kelib, Corning xodimlari Robert Maurer va Donald Kek past soʻnishni tola olishga muvaffaq boʻlishdi – 16 dB/km gacha, bir necha yil oʻtgach – 4 dB/km gacha. Tolani koʻp modalari boʻlib, u boʻylab bir nechta yorugʻlik modalari uzatilgan. 1983 yilga kelib bitta modali tolalar ishlab chiqarish oʻzlashtirildi, 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 ogʻirligi ancha past boʻlgan optik tolali uskunalar bilan almashtirdi. 1977 yilda yerdagi sunʼiy yoʻldosh stantsiyasini boshqaruv markazi bilan bogʻlaydigan ikki kilometrlik OTAL ishga tushirildi.

1980 yilda Amerika Qoʻshma Shtatlarida Boston va Richmond oʻrtasida birinchi tijorat OTAL ishlay boshladi.

SSSRda bir nechta obyektlarda birinchi optik tolali aloqa liniyalari 1980–yillarning oxirida paydo boʻlgan. Rossiyaning birinchi xalqaro OTAL suv osti liniyasi Sankt-Peterburg – Albertslund (Daniya), 1993 yilda OAJ Sovtelecom (hozirgi Rostelekom PJSCIstoriya OAO „Rostelekom“) tomonidan qoʻyilgan.

2018 yilda NICT Tarmoq Tizimlari tadqiqot instituti va mutaxassislari uchmodli (uch kanalli) optik tolaning yangi turini ishlab chiqqan Fujikura Ltd tadqiqotchilari tajriba oʻtkazdilar, uning davomida maʼlumot uzatish tezligi sekundiga 159 terabitga 1045 km masofani yetdi. Oddiy sharoitlarda multimodli toladagi kechikishlar bir vaqtning oʻzida 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 

Turkum:Optika