2.2. Optik signal uzatish sifatiga mexanik kuchlanish va haroratning ta’sir
Mexanik ta’sirlar
Qutblanish rejimi dispersiyasi optik tolaning ikki sinishi natijasida yuzaga keladigan dispersiyadir: nurlanishning optik tola boʻylab tez va sekin oʻqlar boʻylab turli tezliklarda tarqaladigan ortogonal qutblangan rejimlarga boʻlinishi. Ushbu dispersiya ikkita asosiy qutblanish holati oʻrtasida kechikishga olib keladi.
Qutblanish rejimi dispersiyasining kattaligiga quyidagi turdagi mexanik omillar taʻsir qiladi:
- siqish;
- egilish;
- burish.
Mexanik yukning ortishi bilan polarizatsiya rejimi dispersiyasi qiymati oshadi. Mexanik stress optik tolada qoldiq stressning sababidir. Bunday yuklarning oqibati tolalarning tasodifiy taqsimlangan deformatsiyalari boʻlib, tolaning tekislanishi va geometriyasini buzadi va shu bilan polarizatsiya rejimi dispersiyasi qiymatini oshiradi.
Elektromagnit ta’sirlar
Elektromagnit maydonlar metall elementlarni oʻz ichiga olgan kabeldan kam boʻlmagan toʻliq dielektrik optik kabelga taʻsir qiladi. Optik kabel yaqinida yerga chaqmoq tushganda, u boʻylab tarqaladigan yorugʻlikning qutblanish tekisligining aylanishi sodir boʻladi. Yorugʻlikning qutblanish tekisligining oʻzgarishi ikki sinishiga va ikkita ortogonal toʻlqin komponentining paydo boʻlishiga olib keladi, ular oʻrtasida signal energiyasi taqsimlanadi, har bir komponent bir-biridan mustaqil ravishda tarqaladi, turli tekisliklar boʻylab tolalar parametrlari farqlanadi, shuning uchun bu koʻpayishiga olib keladi. qutblanish rejimi dispersiyasi.
Boshqacha qilib aytganda, yorugʻlikning qutblanish tekisligining aylanishi toladagi toʻlqin maydoni tashqi koʻndalang elektr va boʻylama magnit maydonlari bilan oʻzaro taʻsir qilganda sodir boʻladi. Polarizatsiya tekisligining burilish burchagi qanchalik katta boʻlsa, qutblanish rejimining dispersiyasi qiymati shunchalik katta boʻladi.
2.2. Mexanik taʻsir turlari
Mexanik taʻsirlar, ularning paydo boʻlishiga nima sabab boʻlganiga qarab, har xil boʻlishi mumkin. Ularning orasida burmalar eng keng tarqalgan va xavfli hisoblanadi. Burilishlar mikrobukilishlar va makrobukilishlarga boʻlinadi.
Microbukilishlar optik tola ishlab chiqarish jarayonida, shuningdek, optik kabelni ishlab chiqarish va yotqizish jarayonida yuzaga keladi. Ular kabelda yoʻqotishlarning koʻpayishiga olib keladi. Ushbu yoʻqotishlarning asosiy sababi shundaki, kabel ishlab chiqarish jarayonida tolalar etarli darajada silliq boʻlmagan tashqi qoplamalar bilan siqiladi. Bunday egilishlar tolalar boʻylab mavjud va shuning uchun sezilarli zaiflashuvga olib kelishi mumkin.
Mikrobukilishlar tolalar oʻqining toʻgʻri chiziqdan chetlanishidir. Mikrobukilish yoʻqotishlari quyidagi formula boʻyicha baholanadi:
, (2.1)
h - mikrobukilish balandligi (radiusi);
a - OB yadrosining radiusi;
2‧b - qobiq boʻylab optik tolaning diametri;
N - mikrobentlar soni;
D - sindirish koʻrsatkichining nisbiy farqi.
Mikrobilish turi 2.8-rasmda koʻrsatilgan. Mikrobilish davrlari millimetr (santimetr) birliklari, amplitudasi esa mikrometrlarning fraktsiyalari yoki birliklaridir.
Makrobukilish qurilish va oʻrnatish jarayonida, shuningdek, barabanga oʻrash jarayonida sodir boʻladi. Yoʻqotishlar boshqariladigan rejimlarning oqishi yoki nurlanishidan kelib chiqadi va egilishning egrilik radiusi kritik qiymatlarga tushganda, ular qabul qilib boʻlmaydigan darajada katta boʻladi.
2.8-rasm. Optik tolaning mikrobukilishi
Elyafning kritik egilish radiusi 2.2 - formula yordamida hisoblanadi:
, (2.2)
Bu yerda n1, n2 - yadro va qoplamaning sindirish koʻrsatkichlari; λ – ishlatiladigan nurlanishning toʻlqin uzunligi.
Shunday qilib, makrobendlar maʻlum bir kichik radius bilan bogʻliq. Kabel ishlab chiqaruvchisi spetsifikatsiyada minimal bükme radiusini koʻrsatishi kerak. FOCni egilish radiusi cheklovlari tomonidan ruxsat etilganidan koʻproq egib, siz kabelga zarar etkazishingiz, hatto kabeldagi tolalarni sindirishingiz mumkin. Bu, shuningdek, tolaning susayishi sezilarli darajada oshishiga olib kelishi mumkin.
Makrobuklishning yoʻqotishlarini quyidagi 2.3-formuladan foydalanib hisoblash mumkin:
, (2.3)
Bu yerda R - makrobilish radiusi;
a - tola yadrosining radiusi;
l - toʻlqin uzunligi;
U - sindirish koʻrsatkichi profilini tavsiflovchi funktsiyaning koʻrsatkichi
, (2.4)
Bu yerda n0 - tolaning markazidagi sindirish koʻrsatkichi. Makrobukilish 2.9-rasmda koʻrsatilgan.
2.9-rasm. Optik tolaning makrobukilishi
Optik tolani bukishda yuzaga keladigan yoʻqotishlarni quyidagilarga boʻlish mumkin: toʻgʻridan-toʻgʻri toladan kavisli tolaga oʻtishdagi yoʻqotishlar va aksincha, toʻgʻridan-toʻgʻri egilishdagi yoʻqotishlar. Toʻgʻri va egilgan tolalarning birlashmasidagi yoʻqotishlar egilish radiusiga qarab egilgan toladagi rejim nuqtasi markazining maʻlum miqdorda siljishi bilan izohlanadi, shuning uchun rejimlar har biriga nisbatan siljiydi; boshqa va tolaning toʻgʻri kesimi rejimining kuchi qisman egilgan tolaning rejimiga oʻtkaziladi. Oʻtkazilmaydigan quvvatning bir qismi qobiq rejimlariga aylanadi va yoʻqoladi. Ushbu turdagi yoʻqotish optik tolaning egilish radiusiga bogʻliq.
Bukilgan tolada rejimning periferik qismi muhitdagi yorugʻlik tezligidan kattaroq tezlikda tarqaladi. Shu munosabat bilan, rejim qobiqqa chiqariladi va oxir-oqibat yoʻqoladi. Ushbu turdagi yoʻqotish ham bükme radiusiga, ham burilishlar soniga bogʻliq.
Burilishlar rejimlar orasidagi ulanish koeffitsientlarining oshishiga olib keladi, rejimlar va radiatsiya maydonining ulanishini oshiradi, shuningdek rejim taqsimotini oʻzgartiradi; bularning barchasi optik tolada qoʻshimcha yoʻqotishlarga olib keladi.
Optik tola egilganda, yadroning elliptikligi oshadi: bir tekislikda yadro siqiladi, boshqasida u choʻziladi.
Shu munosabat bilan, polarizatsiya rejimi dispersiyasi kuchayadi, bu asosiy rejimning ikkita oʻzaro perpendikulyar polarizatsiya komponentining tarqalish tezligidagi farqga olib keladi. Bu oʻsishning sababi ham yadro va qobiqning geometrik markazlarining mos kelmasligidir.
Polarizatsiya rejimi dispersiyasining oshishiga olib keladigan tolalar geometriyasining oʻzgarishlari 2.10-rasmda keltirilgan.
Bükmeden tashqari, maydalash yuki kabi mexanik taʻsir turini ajratish kerak. Ushbu turdagi yuk erga yoki suv ostiga yotqizilgan optik kabellar uchun odatiy hisoblanadi. Ushbu turdagi yuk ham susaytirish qiymatiga, ham polarizatsiya rejimining dispersiya qiymatiga ta’sir qiladi.
2.10 – rasm. Optik tolada polarizatsiya rejimi dispersiyasining sabablari
Yukning yana bir turi - kuchlanish. Ushbu turdagi taʻsir elektr uzatish liniyalari yoki temir yoʻllarning tayanchlarida (ish paytida) toʻxtatilgan optik kabel uchun xosdir.
Aloqa liniyalarini qurishda toʻgʻridan-toʻgʻri kuchlanish yuki paydo boʻlishi mumkin: kabel yotqizish mashinasi bilan kabellarni yotqizishda, ularni kabel kanallarida yotqizishda. Bunday yuk kabel yotqizish mashinasi harakatlana boshlaganda, traktorlar siltanganda, burish paytida yoki koʻtarganda paydo boʻladi. Kabel kanaliga tortilganda, qoʻllaniladigan kuch ruxsat etilgan (ishlatilgan kabel turi uchun) tortish kuchidan oshmasligi kerak. Uzoq muddatli tortishish yukiga ta’sir qilish mikro yoriqlar va optik tolali uzilishlarga olib keladi.
Optik tolaning nisbiy uzayishini oʻlchash uchun tajriba taqdim etilishi kerak. Ushbu tajriba SWISSCAB oʻrnatishda yuk yaratish va uni maʻlum vaqt davomida ushlab turish orqali amalga oshirildi . Bu vaqt ichida tolalar strukturasi barqarorlashadi (muvozanat holatiga etadi), shundan soʻng yuk koʻtariladi va yana saqlanadi. Tajriba natijalaridan olingan bogʻliqlik 2.5-rasmda keltirilgan.
|
