Raqamli tolali optik uzatish tizimining liniya trakti

201 
Misol. RTOUT uchun regeneratsiyalash uchastkasi uzunligi 
bo‘ylab energetik potensialning taqsimlanishini hisoblash, uning texnik 
parametrlari 10.2-jadvalda keltirilgan.
Yechish. 
1.
Birinchi ajraladigan ulagichdan (A-OU) keyin optik signalning 
sathini aniqlaymiz: 
r
A1
= r
uz
– A
A
= - 4 – 0,5 = - 4,5 dBq. 
2.
Stansiya optik kabelining birinchi ajralmaydigan ulagichi (Ay-
OU) dan keyin uzatish sathini aniqlaymiz 
R
Ay1
= r
A1
– A
Ay
= - 4,5 – 0,1 = - 4,6 dBq. 
2 Optik nurlanishni qabul qilish 
quvvatining minimal sathi
r
qq
dBq 
-35 
3 RTOUT ning energetik potensiali 
E 
dB 
31 
4 Regeneratsiyalash uchastkasining 
uzunligi 
l
ru 
km 
24 
5 Optik kabelning qurilish uzunligi 
l
qur 
km 
4 
6 Ajraladigan ulashlar soni
q
Au 
- 
2 
7 Ajraladigan ulagichda optik signalning 
so‘nishi 
A
A 
dB 
0,5 
8 Ajralmaydigan ulashlar soni
q 
- 
7 
9 Ajralmaydigan ulagichda optik 
signalning so‘nishi 
A
Ay 
dB 
0,1 
1
0 
Optik kabelning so‘nish koeffitsienti
α 
dB/km 
0,7 

202 
3. So‘ng signal qurilish uzunligi l
qur
= 4 km va so‘nish koeffitsienti
α = 0,7 dB/km bo‘lgan liniya optik kabeli bo‘ylabuzatiladi. Ikkinchisi 
Ay-OU kirishida signal sathi quyidagiga teng bo‘ladi 
r
Ay2kir
= r
Ay1 
– α · l
qur
= - 4,6 – 0,7 · 4 = - 7,4 dBq. 
Regeneratsiyalash uchastkasining barcha tashkil etuvchilari uchun 
shunday hisoblashlarni bajarib, ikkinchi A-OU kirishida oltinchiqurilish 
uzunligidan keyinsignal sathi r
Ay7
= -22,0 dBq ga teng bo‘ladi. 
Qabul qilish sathi, ya’ni ikkinchi A-OU chiqishida optik nurlanish 
sathi quyidagiga teng 
r
qq 
= r
Ay7
-A
A
=-22,0–0,5=-22,5 dBq. 
Regeneratsiyalash uchastkasining umumiy so‘nishi
A
ru
= r
uz
+r
qq 
= - 4 - (-22,5)= 18,5 dB. 
Hisoblash natijasi bo‘yicha xulosa qilish mumkinki, RTOUTning 
regeneratsiyalash uchastkasining so‘nishi, E = 31 dB ga teng bo‘lgan 
energetik potensialidan kichik. Ekspluatatsion zahirani E
z 
= A
t
- A
V 
= 6 
dB ga teng deb qabul qilish mumkin. 
Energetik potensial taqsimlanishining hisoblangan natijalarini 
jadval yoki diagramma (10.3-rasm) ko‘rinishida keltirish mumkin. 
Rasmda quyidagi belgilashlar qabul qilingan: QqUzM - qabul qiluvchi 
uzatuvchi modul; A-OU - ajratiladigan optik ulagich; Ay-OU - 
ajralmaydigan optik ulagich; OT - optik tola. 
Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasining hamma 
uzatish sathlari hisoblanganligi uchun, u shartli masshtabda tasvirlanishi 
mumkin, lekin diagrammaning xarakterli, asosiy nuqtalari ko‘rsatilgan 
bo‘lishi shart. 
Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasi optik liniya 
traktining asosiy parametrlarini hisoblash uchun asos bo‘lib xizmat 
qiladi. Bu parametrlar: shovqinlarning har xil turlari, birlamchi 

203 
regeneratorning xatolik extimolligi, RTOUT tezkorligi va liniya 
regeneratori QqOM ning sezgirlik chegarasi. 
10.3-rasm. Energetik potensialning taqsimlanish diagrammasi 
Optik traktning regeneratorning qaror qabul qilish nuqtasi (RQQN) 
da signalni halaqitlardan himoyalanganligini hisoblash. 
QqUzM ning qabul qiluvchi optik modulida signalga asosan 
xususiy va drob xalaqitlari ta’sir etadi. 
10.4-rasm. Fotodetektor kuchaytirgichining tipli sxemasi 
QqUzM 
Ri
1 
Ri
2 
Ri
6 
Ri
7 
RI
r 
R, дБқ
А-ОУ1 
Ay-OU1 
ОТ 
ОТ 
l, km
QqUzM 
А-ОУ6 
Аy-OU7 
А-ОУ2 
+ 
+ 
- 
Opk 
U
kir 
R
kir 
-
C
kir
I
f 
С
ТА 
R
ТА 
U
chiq 

204 
Xususiy xalaqitlar, fotodetektor kuchaytirgichi kirishiga ta’sir 
etuvchi issiqlik xalaqitlari va uning ichki xalaqitlari bilan aniqlanadi. 
Drob xalaqitlari fotodetektorda ro‘y beradigan jarayonlarning kvant 
tabiati bilan tushintiriladi. Fotodetektor kuchaytirgichi sifatida odatda 
transimpendansli deb ataladigan kuchaytirgich ishlatilinadi, u “tok – 
kuchlanish” o‘zgartirgich hisoblanadi. Bunday kuchaytirgich kuchlanish 
bo‘yicha kuchaytirishning katta koeffitsientiga ega operatsion 
kuchaytirgich (OpK) dan, va kirish va chiqish bo‘yicha parallel, chuqur 
umumiy teskari aloqani hosil qiluvchi R
TA
rezistoridan (10.4-rasm) 
tuzilgan. R
kir
rezistori FQq diodining dinamik qarshiligini, uning siljish 
zanjirlarini va OpK kirish qarshiligini aks ettiradi. S
kir
kondensator 
fotodetektorning yig‘indi sig‘imini, OpK ning kirish sig‘imi va 
montajini, S
TA
kondensatori esa – R
TA
ulanish nuqtalarida parazit 
sig‘imni aks ettiradi. Odatda R
kir 
> R
TA
, S
kir
> S
TA. 
Aytib o‘tilgan shartlar 
bajarilgandaquyidagalarni yozish mumkin: U
chiq 
≈ I
f 
·Z
TA
, quyi 
chastotalarda U
chiq 
≈ I
f 
·R
TA
, chegaraviy chastota – f
cheg
= (2π R
TA
· S
TA
)
-1
dan yuqorida uzatish koeffitsientining
2
martadan kattaga kamayishi 
ro‘y beradi. Agar kirish optik signali o‘znida NRZ kodi ketma-ketligini 
namoyon etsa, chegaraviy chastotani signalning f
t
taktli chastotasiga 
teng deb olish mumkin, unda teskari aloqa rezistorining qarshiligi: 
R
TA
≤ (2π f
t
· S
TA
)
-1
(15.8) 
shartni qanoatlantirishi kerak. 
Issiqlik xalaqitlari tokining ta’sir etuvchi qiymatini Naykvist 
formulasi bo‘yicha aniqlash mumkin: 
I
is.x 
≈ (4kTf
V 
/ R) 
1/2
, 
Bu yerda k=1,38·10
-23
, Dj/grad - Bolsman doimiysi; T – Kelvin 
graduslaridagi temperatura; f
V
, Gs – xalaqitlar toki aniqlanadigan 
chastota polosasi; R, Om – xalaqitlar tokini hosil qiluvchi rezistorning 
qarshiligi. 
Ushbu xolatda f
V
= f
t
va R = R
TA
deb taxmin qilish mumkin. 
Kuchaytirgichning ichki xalaqitlarini uning xalaqitlar koeffitsienti F
kuch

205 
yordamida hisobga olish qulay. F
kuch
bu kuchaytirgich orqali o‘tuvchi 
signalning 
xalaqitdan 
himoyalanganligi 
qanchaga 
kamayishini 
ko‘rsatadi. Shu tarzda, kuchaytirgich kirishidagi xususiy xalaqitlarning 
toki
I
xx 
= (4kTF
kuch 
· 0,7f
t 
/ R
TA
)
1/2
(10.9) 
ga teng bo‘ladi. 
Fotodetektor kuchaytirgichi kirishida drob xalaqitlari tokining 
ta’sir etuvchi qiymati SHottki formulasi bo‘yicha aniqlanadi 
I
dx 
= (2qΙ
f
M
(2+œ)
f
V
)
1/2
, (10.10) 
bu yerda q = 1,6·10
-19
, K - elektron zaryadi; Ι
f
- fototokning 
o‘rtacha qiymati; M - ko‘chkisimon ko‘payish koeffitsienti; f
V
- drob toki 
aniqlanadigan chastota polosasi; œ – fotodiod materialining 
xususiyatlariga bog‘liq bo‘lgan koeffitsient ( kremniy diodlari uchun œ 
= 0,2...0,4; germaniy diodlari uchun - ≈ 1,0; indiy fosfadi va boshqa 
materialli diodlar uchun ≈ 0,8). 
Ι
f 
- fototok o‘rtacha qiymati FQq kirishidagi yorug‘lik 
nurlanishining o‘rtacha quvvati R
kir
bilan, monoxromatik tok 
sezgirligiga bog‘liq 
S
i
= Ι
f
/ R
kir
= ληq/(hc), (10.11) 
bu erda λ - nurlanish to‘lqin uzunligi; η- kvant samaradorligi; h 
=6,625·10
-34
Dj·s – Plank doimiysi; s – vakuumdagi yorug‘lik tezligi. 
Agar λ mkm da ifodalansa, unda S
i
= λη/1,24 A/Vt. r-i-n 
fotodiodlar uchun M = 1, ko‘chkisimon fotodiodlar (KFD) uchun 
chiqish fototoki birlamchi fototokdan M martaga ko‘p. 
Kuchaytirgich chiqishida kutiladigan signal-xalaqit nisbati – Q ni 
aniqlaymiz. QqUzM ning keyingi elementlari bu nisbatni amalda 

206 
yomonlashtirmaydi deb hisoblash mumkin, shu tarzda bu nisbat RQQN 
da signalning xalaqitlaridan himoyalanganligini A
x.him 
= 20lgQ 
xarakterlaydi 
Q = Ι
f
M/[2qΙ
f
M
(2+ œ)
+4kTF
kuch
/R
TA
f
V
]
1/2
. (10.12) 
YUqori sifatli bo‘lmagan QqUzM ga ega uskunada, (10.11) 
formulaga qorong‘ilik tokining o‘rtacha kvadratik qiymatini ham kiritish 
kerak. Qorong‘ilik tokining o‘rtacha kvadratik qiymati foydali signal 
bilan bog‘liq bo‘lmagan, fonli nurlanish ta’sirida tashuvchilarning 
tasodifiy issiqlik generatsiyasi bilan aniqlanadi 
Ι 
2
q 
= 2eΙ
q
M
(2+ œ)
f
V 
,
bu erda Ι
q
– qorong‘ilik tokining o‘rtacha qiymati, germaniyli fotodiod 
uchun (1...8) · 10
-7
A, kremniyli fotodiod uchun (1...8)·10
-8
A ga teng. 
(10.11) ifodani M funksiya kabi, maksimumga tadqiq etib, 
ko‘chkisimon ko‘payish koeffitsientini aniqlaymiz, bunda signal-xalaqit 
nisbati maksimal bo‘ladi: 
M
opt
=[4kTF
kuch
/(R
TA 
qœ Ι
f
)]
1/(2+ œ)
. (10.13) 
Ko‘payishning optimal koeffitsientida drob va xususiy xalaqitlar 
nisbati 2/œ ga teng. 
r-i-n fotodiod uchun M = 1 va drob shovqinlari juda kichik. 
Shuning uchun 
Q = [Ι
2
f 
R
TA
/(4kTF
kuch
f
V
)]
1/2
. (10.13a) 

207 
(4kTF
kuch
/R
TA
)
1/2 
= i
esh
, A / √ f
v
kattaligi ekvivalent shovqin 
toki 
deyiladi 
va 
odatda 
r-i-n 
diod 
asosidagi 
fotodetektor 
kuchaytirgichlari parametrlariniko‘rsatadi. Bu holda 

Download 3,98 Mb.