|
O’zbekiston Respublikasi Oliy Ta’lim
|
| bet | 7/14 | | Sana | 31.05.2024 | | Hajmi | 1,5 Mb. | | #258730 |
Bog'liq Nurmanova N Kabellarning xususiyatlariths \u003d arcsin (n 2 / n 1)(2.2)
Agar interfeysdagi tushish burchagi tushishning kritik burchagidan (2-nur) kamroq bo'lsa, u holda har bir ichki ko'zgu bilan energiyaning bir qismi tashqariga tarqaladi, bu yorug'likning zaiflashishiga olib keladi.
Shuni hisobga olish kerakki, yorug'lik tolaning uchiga yuboriladi.Bu holda uning uchi bilan singan nur tolaning yon yuzasiga tushadi. Va u yon yuzadan butunlay aks etadigan tarzda tushishi kerak. Savol tug'iladi, nurni tolaga qaysi burchak ostida kiritish kerak?
Umumiy ichki aks ettirish rejimi optik tolaning kirish uchiga yorug'lik berish shartini oldindan belgilaydi, chunki optik tola faqat qattiq burchak ichidagi yorug'likni uzatadi. th A. Bu qattiq burchak diafragma bilan tavsiflanadi.
Diafragma- optik o'q bilan tolaning oxiriga tushadigan yorug'lik konusining generatrislaridan biri orasidagi burchak, bunda umumiy ichki aks ettirish sharti qondiriladi.
Yorug'lik oqimining optik tolaga kirish burchagi diafragmadan kamroq bo'lishi kerak.
Shunday qilib, yorug'lik qo'llanmasining diafragmasi yorug'lik qo'llanmasining oxirida nurlarning kirishining maksimal mumkin bo'lgan burchagidir. Odatda atama ishlatiladi raqamli diafragma :
NA = n 0 Sin th A .(2.3)
Havo uchun n 0 = 1. Bosqichli profilli tolalar uchun raqamli diafragmaning qiymati sinishi ko'rsatkichlari bilan ifodalanadi:
NA = Sin th A = (2.4)
Kvars uchun n 1 ≈ 1,47, n 2 ≈ 1,46, NA = 0,17, th A ≈ 10 0.
Elyafni tavsiflovchi eng muhim parametrlardan biri - nisbiy sindirish ko'rsatkichi farqi D
D = (2,5)
Optik tolada uch turdagi to'lqinlar mavjud bo'lishi mumkin - boshqariladigan, chiqarilgan va oqadigan. Trayektoriyalari butunlay optik zichroq muhitda joylashgan nurlar deyiladi yo'naltirilgan. Yo'naltirilgan nurlarning energiyasi tashqariga tarqalmaydi va bunday nurlar uzoq masofalarga tarqalishi mumkin. chiqarilgan to'lqinlar diafragma tashqarisida kiritilgan nurlar tufayli paydo bo'ladi va chiziqning boshida ular atrofdagi bo'shliqqa tarqaladi. vujudga kelgan to'lqinlar (qoplama nurlari) qisman tola bo'ylab tarqaladi, ba'zilari esa atrofdagi bo'shliqqa tarqaladi.
Zamonaviy tolalarda qoplama ko'rsatkichi n 2 odatda n 1 dan (yadroning sinishi ko'rsatkichi) 0,36% ga kam, ya'ni:
OB ning ishlash rejimi quyidagilarga bog'liq normallashtirilgan chastota, uning qiymati quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
bu erda a c - tola yadrosining radiusi.
Agar < 2.405 - keyin tolada faqat bitta rejim tarqaladi ( yagona rejim). Normallashtirilgan chastota qiymatining oshishi bilan OFda tarqalish rejimlari soni ortadi, ya'ni. > 2,405 - multimod rejimi.
Holatda: 2.405< < 3,832 – то в ОВ распространяется 4 моды.
Minimal uzunlik tolada faqat bitta rejim tarqaladigan to'lqin tola deb ataladi kesish to'lqin uzunligi , uning qiymati quyidagi ifodadan aniqlanadi:
(2.6)
Agar ishlaydigan to'lqin uzunligi kesilgan to'lqin uzunligidan kichik bo'lsa, u holda yorug'lik tarqalishining ko'p rejimli rejimi sodir bo'ladi.
Optik tolalar turlari
Yorug'lik qo'llanmasi sifatida optik tolaning ba'zi xususiyatlari to'g'ridan-to'g'ri yadro diametriga bog'liq. Ushbu parametrga ko'ra, tolalar ikki toifaga bo'linadi:
multimod (MMF) Va yagona rejim (SMF).
Ko'p rejimli tolalar pog'onali va gradient tolalarga bo'linadi.
Bir rejimli tolalar bosqichli bir rejimli tolalar yoki standart tolalar (SF), dispersiyali siljishli tolalar (DSF) va nolga teng bo'lmagan dispersiyali tolalar (NZDSF) ga bo'linadi.
Ko'p rejimli tola.
Ushbu toifadagi tolalar uzatuvchi tomonidan chiqarilgan yorug'likning to'lqin uzunligiga nisbatan nisbatan katta yadro diametriga ega. Uning qiymatlari diapazoni taxminan 1 mikron bo'lgan ishlatiladigan to'lqin uzunliklarida 50--1000 mikronni tashkil qiladi. Biroq, diametri 50 va 62,5 mikron bo'lgan eng ko'p ishlatiladigan tolalar. Bunday optik tola uchun transmitterlar ma'lum bir qattiq burchak ostida yorug'lik zarbasini chiqaradi, ya'ni nurlar (rejimlar) turli burchaklardagi yadroga kiradi. Natijada, nurlar manbadan qabul qiluvchiga teng bo'lmagan yo'llar bilan o'tadi va shuning uchun unga turli vaqtlarda etib boradi. Buning natijasida chiqishda impuls kengligi kirishdan kattaroq bo'ladi. Bunday hodisa deyiladi intermodda dispersiya. Ishlab chiqarish osonroq bo'lgan pog'onali optik tolada sinishi indeksi yadro bilan qoplangan interfeysda bosqichma-bosqich o'zgaradi. Bunday toladagi nurlarning yo'li 2.3-rasmda ko'rsatilgan.
2.3-rasm - Toladagi yorug'lik nurlarining yo'li
OF gradientida sindirish ko'rsatkichi markazdan chegaragacha asta-sekin kamayadi. Yo'llari pastroq sinishi indeksiga ega bo'lgan periferik hududlarda o'tadigan yorug'lik nurlari markaz yaqinida o'tadiganlarga qaraganda tezroq tarqaladi, bu esa oxir-oqibat yo'l uzunligidagi farqni qoplaydi. Bunday tolada oraliq dispersiyaning ta'siri pog'onali tolaga qaraganda ancha past bo'ladi (2.3-rasm).
Signalning kengayishi sekundiga uzatiladigan impulslar soniga cheklov qo'yadi, ular hali ham havolaning qabul qiluvchi uchida aniq tan olinishi mumkin. Bu, o'z navbatida, ko'p rejimli tolaning tarmoqli kengligini cheklaydi.
2.4-rasm - Har xil tolalarning konstruksiyalari
Shubhasiz, qabul qilish uchidagi dispersiya miqdori ham kabelning uzunligiga bog'liq. Shuning uchun, optik magistrallar uchun o'tkazuvchanlik birlik uzunligi uchun aniqlanadi. Bosqichli optik tolalar uchun odatda 20-30 MGts/km (MGts/km), gradusli optik tolalar uchun esa 100-1000 MGts/km oralig'ida bo'ladi.
Multimodli tolada shisha yadro va plastik ko'ylagi bo'lishi mumkin. Bunday tolalar pog'onali sindirish ko'rsatkichi profiliga va 20-30 MGts / km o'tkazish qobiliyatiga ega.
yagona rejimli tola
Asosan yorug'lik qo'llanmasi sifatida uning xususiyatlarini aniqlaydigan bunday tolaning asosiy farqi yadro diametridir. Bu faqat 7 dan 10 mikrongacha, bu allaqachon yorug'lik signalining to'lqin uzunligi bilan solishtirish mumkin. Kichik diametrli qiymat faqat bitta nurni (rejimini) shakllantirishga imkon beradi, bu nomda aks etadi (2.4-rasm).
Ko'p rejimli optik tolalarning bir rejimli optik tolalarga nisbatan afzalliklari:
1) tufayli katta diametri Ko'p rejimli optik tolaning yadrosida radiatsiya manbalariga bo'lgan talablar kamayadi, chunki nurlanishni kiritish uchun arzonroq va ayni paytda kuchli yarimo'tkazgichli lazerlar va hatto yorug'lik chiqaradigan diodlardan foydalanish mumkin. LEDlarni quvvatlantirish uchun juda oddiy sxemalar qo'llaniladi, bu esa qurilmani soddalashtiradi va FOTS narxini pasaytiradi.
2) Qabul qiluvchi optik modulda fotosensitiv sohaning katta diametri bo'lgan fotodiodlardan foydalanish mumkin. Bunday fotodiodlar past narxga ega.
3) Ko'p rejimli optik tolalarni birlashtirganda, uchlarini moslashtirishning talab qilinadigan aniqligi bir rejimli optik tolalarni birlashtirgandan ko'ra pastroq kattalik tartibidir.
4) Xuddi shu sabablarga ko'ra ko'p rejimli optik tolalar uchun optik ulagichlar bitta rejimli optik tolalar uchun optik konnektorlarga qaraganda kamroq qat'iy talablarga ega.
Multimodli optik tolalarning kamchiliklari:
1) Ko'p rejimli OFlarda yuzlab rejimlar tarqaladi, markaziy rejimlar va past tartibli rejimlar minimal zaiflashuvga ega va tartibning oshishi bilan rejimlarning zaiflashishi ortadi, natijada ko'p rejimli OFlarning zaiflashuvi ko'proq bo'ladi. bir rejimlilarniki (km uchun 0,6 dan 5 dB gacha).
2) tarqalish jarayonida yorug'lik impulslari xiralashadi va hatto bir-birining ustiga chiqa boshlaydi. Bu pulsning kengayishi deyiladi dispersiya.
Ko'p rejimli optik tolaning tarqalishi bir rejimga qaraganda ancha katta. Dispersiya qiymati qanchalik kichik bo'lsa, OF orqali ko'proq ma'lumot oqimi uzatilishi mumkin.
Chiqish: Ko'tarilgan zaiflashuv va past tarmoqli kengligi ko'p rejimli optik tolalar asosan mahalliy, mahalliy va ob'ekt ichidagi nisbatan past tezlikli FOTSni qurish uchun ishlatilishining sababidir.
Bir rejimli optik tolalarning afzalliklari:
1) Kam zaiflashuv (0,22 dan 0,35 dB/km gacha)
2) Kichik dispersiya, ya'ni keng tarmoqli kengligi.
Chiqish: Yagona rejimli optik tolalar zamonaviy FOTSning aksariyat qismida qo'llaniladi, ular ko'pincha SDH uskunalari asosida ishlaydi, bu esa yuqori tezlikda, yuqori ishonchli magistral va mahalliy raqamli tarmoqlarni yaratishga imkon beradi.
Optik tolalar xarakterlanadi ikkita muhim parametr: zaiflashuv va dispersiya. Tolada tarqaladigan signalning zaiflashuvi (yo'qolishi) va dispersiyasi qanchalik kichik bo'lsa, takrorlagichlar orasidagi masofa shunchalik katta bo'ladi (regeneratsiya uchastkasining uzunligi). Bundan tashqari, dispersiya tolaning uzatish tarmoqli kengligining cheklanishiga olib keladi.
2.5-rasm - Optik toladagi yo'qotishlarning tasnifi
makrobentlar butun optik kabel bo'ylab tolaning buralishi tufayli. Burilishda umumiy ichki aks ettirish sharti buziladi. Bunday nur sinadi va atrofdagi bo'shliqda (qobiq) tarqaladi.
Yo'qotishlar mikroblardan tolaning to'g'ri chiziqli holatidan tasodifiy og'ishlari natijasida paydo bo'ladi. Bunday og'ishlarning diapazoni 1 mikrondan kam, uzunligi esa millimetrdan kam. Bunday tasodifiy og'ishlar himoya qoplamasini qo'llash va shisha tolali kabellarni ishlab chiqarish jarayonida, tolaning o'zi va himoya qoplamalarining termal kengayishi va qisqarishi natijasida yuzaga kelishi mumkin.
O'z yo'qotishlaria c uchta komponentdan iborat:
(2.7)
|
| |
