11-ma’ruza. Optik tolalarda dispersiya, modalararo dispersiya, xromatik dispersiya

6. Qutblangan moda dispersiyasi


Bir modali optik tolalarda asosan bitta asosiy moda uzatiladi. Biroq, qutblanishni hisobga olsak bir modali tolalarda ikkita moda uzatiladi. Ular boshlang‘ich asosiy modaning o‘zaro perpendikulyar qutblangan ikki tashkil etuvchilaridir. Bu tashkil etuvchilaridan biri dominant hisoblanib, gorizontal X o‘qi bo‘ylab, ikkinchisi vertikal yuzadan Y o‘qi bo‘ylab tarqaladi. X o‘qidan uzatilgan moda Y o‘qidan uzatilgan modaga nisbatan tez yetib borgani uchun X o‘qini “tez uzatadigan o‘q”, Y o‘qini “sekin uzatadigan o‘q” deyiladi.
Signal ideal aniq geometriyaga ega toladan uzatilganda edi, modalar qabul qiluvchi punktga bir xil tezlikda, bir xil vaqtda yetib borardi. Lekin, amaliyotda tolaning geometrik noidealligi, shuningdek turli mexanik va optik omillar tufayli sindirish ko‘rsatkichlari assimetriyasining yuzaga kelishi sababli ikki o‘zaro perpendikulyar qutblangan modalar vaqt bo‘yicha turlicha kechikishi natijasida turli tezliklarda tarqaladi. Tola chiqishida boshlang‘ich signalning asosiy modasi buzilgan xolda yetib keladi. Ikki o‘zaro perperdikulyar qutblangan tashkil etuvchi modalarning turli tezliklarda tarqalishidan boshlang‘ich signalning buzilgan xolda qabul qilinishi qutblangan moda dispersiyasi (QMD) deyiladi.
QMD hosil bÿlishi 2.21-rasmda kÿrsatilgan [17].
QMD hosil bo‘lishiga asosiy sabab bu tola o‘zagi geometriyasining buzilishi, noidealligidir. Tola o‘zagining noidealligi (ovalligining buzilishi), tola geometriyasining o‘zgarishi ishlab chiqarish yoki foydalanish jarayonlarida yuzaga keladi. Shuningdek, tolaning bukilishlari, tolani jo‘natish uchun maxsus g‘altaklarga o‘rash, so‘ng uni yotqizishdagi mexanik harakatlar tola profilini yoki o‘zakning qobiq markazida joylashuvini buzadi va tola deformatsiyasiga olib keladi, bularning barchasi ham tola geometriyasining o‘zgarishiga ta’sir etib, qutblangan moda dispersiyasining hosil bo‘lishiga olib keladi.
Qutblangan moda dispersiyasi pikosekundda (ps) da o‘lchanadi. Tola defektlarining qo‘shilishi va qutblangan moda dispersiyasi bilan o‘zaro ta’sirda bo‘lishi natijasida seksiyadan seksiyagacha signal yetib borguncha qutblangan moda dispersiyasi oshib boradi. Tolani xarakterlovchi bunday xoldagi qutblangan moda dispersiyasi ps/nm^-1/2 da o‘lchanadi. Bir necha seksiyalardan iborat trassa uchun har bir uchastkalarga mos keluvchi qutblangan moda dispersiyalarining o‘rtacha kvadratik yig‘indisini qo‘llash kerak.




2.21 –rasm. Qutblangan moda dispersiyasining hosil bo‘lishi.


Tolali optik aloqa tizimlariga qutblangan moda dispersiyasining ta’siri ushbu xollarda oshadi:
- kanalda uzatish tezligi oshganda;
- regeneratorlar orasidagi masofa uzaytirilganda;
- kanallar soni oshganda (DWDM)- zich tÿlqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirilgan texnologiya qo‘llanilganda.
Tolani ishlab chiqarish jarayonini qat’iy nazoratga olish bilangina qutblangan moda dispersiyasi qiymatini kamaytirish mumkin.