Qaysi holatda yorug‘lik nuri faqatgina o‘zak bo‘ylab tarqaladi?
Tolali optik aloqa tizimida optik tebranishlarning tarqalishini chegaralovchi va yorug‘lik energiyasi oqimini berilgan yo'nalishda yo'naltiruvchi, uzatish va qabul qilish traktlarini bog'lab turuvchi m uhit optik yorug'lik uzatkichlar deyiladi. Optik yorug‘lik uzatkichlarning tavsiflari qisman aloqa tizimining sifatini aniqlaydi. Shuning uchun TOATni loyihalashtirishda nurlanish tarqaladigan uzatuvchi muhit — optik yorug‘lik uzatkichlarning tavsiflarini hisobga ohsh kerak. TOATda maxsus optik yorug‘lik uzatkichlar — optik tolalar (OT) qo'llaniladi. Kichik so‘nish koeffitsiyentiga ega bo‘lgan optik yorug‘lik uzatkichlar asosida optik signallarni uzoq masofalarga uzatishni ta’minlovchi optik kabellar yaratilgan. Yorug‘lik uzatuvchi optik tolalar o‘zak va qobiqdan iborat bo‘ladi. Ular qiymat bo‘yicha bir-biriga yaqin turli sindirish ko‘rsatkichlariga ega. 0 ‘zak uzatuvchi muhit, qobiq esa o‘zi va o‘zak orasida chegara hosil qiluvchi sifatida ishlatiladi. Bu chegara yorug‘likni yo‘naltiruvchi fizik kanalni shakllantirib, u orqali uzatilgan signalning tashuvchisi yorug‘lik nuri tarqaladi. Yorug‘lik nurining faqatgina o‘zak bo‘ylab tarqahshini ta’minlash uchun quyidagi shart bajarilishi kerak:
n,>n2>n3>n0,
Har xil moddalardan yorug‘lik turli tezliklarda tarqaladi.
Yorug‘lik bir materialdan boshqasiga o’tganda uning tarqalish tezligio’zgaradi, ya’ni to’lqin nazariyasi nuqtaidan bu xarakat yo’nalishining o’zgarishiga olib keladi. Bu hodisa - yorug‘likning to’g‘ri yo’nalishdan og‘ishi sinish deb ataladi.Sinish hodisasini misollarda ko’rib chiqamiz.Sinish hodisasiga baliq ovlashda ham duch kelinadi. Suv ostidagi baliqni ko’irganimizda, uning xaqiqiy joylashuvini emas, balki unga yaqin joylashuvini ko’ramiz (3.2-rasm). Agar baliqqa pastga vertikal qarasak, yorug‘likning sinishi ro’y bermaydi va baliqning asl joylashgan joyini ko’ramiz. Agar unga burchak ostidan qarasak, sinish hisobiga asl joylashgan joyini ko’rmaymiz, bunda baliq nazaramizdagi ko’rinishdan chuqurroqda joylashgan bo’ladi. Agar dengiz suvi shunchalik tiniq boTsa, u holda Tinch okeanida joylashgan 33,177 futli Mariana cho‘kmasining eng chuqur joyini ko‘rish mumkin bo’ardi.
Sonli apertura va burchak aperturasi tushunchalari
Apertura (lotincha: apertura — teshik, tirqish) — optik tizimning yorugʻlik nurlarini oʻtkazadigan teshigi; linzalar yoki diafragmalar bilan uzgartirilishi mumkin. Burchakli A. — optik tizimdan utuvchi yorugʻlik konussimon dastasining chetkl nurlari orasidagi a burchak. Sonli A. Gʻisin -u ga teng; ya — buyum qoʻyilgan muhitning sindirish koʻrsatkichi. Tas-virning yoritilganligi va optik asbobning ajratish qobiliyati A.ga bogʻliq buladi. Uzatish uchun nur ma’lum bir burchak ostida optik tolaga kiritiladi. Yorug‘lik nurining tola o‘zagiga maksimal tushish burchagi burchak aperturasi Өа deyiladi. Burchak aperturasining sinusi sonli apertura deyiladi va NA xarflari bilan belgilanadi (N-number-son, A-apеrture-teshik). Sonli apertura quyidagi formula orqali aniqlanadi: Optik tolada nurni tarqalish tezligi o‘zakning sindirish ko‘rsatkichlariga bog‘liq.
To‘lqin uzunligiga nisbatan o‘zak diametriga bog‘liq ravishda optik tolalar bir modali va ko‘p modaliga bo‘linadi. Bir modali optik tolalarda ko‘pincha o‘zak diametri 7-10 mkm ko‘p modali optik tolalarda esa 50-62,5 mkm bo‘ladi. Ikkala turda qobiq diametri 125 mkm ni tashkil etadi. Amaliyotda ko‘p modali va bir modali optik tola diametrlarining boshqa qiymatlari ham mavjud. Bir modali optik toladan faqat bir moda (yorug‘lik tashuvchi) uzatiladi. Ko‘p modali optik toladan esa apertura burchagi doirasida tolaga turli burchaklar ostida kiritiladigan bir necha yuzlab ruxsat etilgan modalarni bir vaqtda uzatish mumkin. Barcha ruxsat etilgan modalar turli tarqalish yo‘nalishi va vaqtiga ega.
Ko‘p modali optik tolalar sindirish ko‘rsatkichi kÿrinishi bo‘yicha pog‘onali va gradient tolalarga bo‘linadi.
Pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar ikki muhit chegarasida sindirish ko‘rsatkichlarining keskin (pog‘ona ko‘rinishida) o‘zgarishi (n1 dan n2 ga) bilan xarakterlanadi. Pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli optik tolalar o‘tkazish polosasini chegaralaydi, lekin gradient sindirish ko‘rsatkichli optik tolalarga nisbatan arzon hisoblanadi.
Gradient sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar pog‘onali sindirish ko‘rsatkichli tolalarga qaraganda ravon sindirish ko‘rsatkichiga va modalararo dispersiyaning kamayishi bo‘yicha yuqori texnik ko‘rsatkichlarga ega. Chunki gradient sindirish ko‘rsatkichli optik tolada modalarning tarqalish tezligi (dispersiyasi) bir-biridan juda ham kattaga farq qilmaydi. Dispersiya impulslarning kengayib ketishiga, uzatilayotgan signallarning buzilishiga olib keladi. Shuning uchun hozirda gradient sindirish ko‘rsatkichli ko‘p modali optik tolalar keng tarqalgan.
Ko'p modali tola: Markaziy shisha yadrosi qalinroq (50 yoki 62,5 mm) bo'lib, u bir nechta yorug'lik rejimlarini o'tkaza oladi. Biroq, uning rejimlararo dispersiyasi katta, bu uzatiladigan raqamli signallarning chastotasini cheklaydi va masofaning oshishi bilan jiddiyroq bo'ladi. Masalan, 600MB/KM tolali tarmoqli kengligi 2KM da 300MB. Shuning uchun, multimodli tolalar nisbatan qisqa masofaga, odatda atigi bir necha kilometrga uzatilishi mumkin.
