O’zbekiston Respublikasi Axborot
Texnologiyalari va Kommunikatsiyalarini
Rivojlantirish Vazirligi Muhammad Al-
Xorazmiy
Toshkent Axborot Texnologiyalari
Unversiteti
Mustaqil ish - 2
Mavzu : Optik tolali tizimlar
Bajardi : Ermamatov Sardor 130 – 20 guruh
Tekshirdi : Ulug’bek Tohirov
Toshkent - 20
21
Topshiriq Rejasi :
1. Kontseptsiya sifatida optik tolali aloqa liniyalari
2. Fizik xususiyatlar
3. Optik tolalar va uning turlari
4. Optik aloqa tizimlarining elektron komponentlari
5. Kompyuter tarmoqlarida optik tolali aloqa liniyalaridan
foydalanish
6. Xulosa
1.
1. Kontseptsiya sifatida optik tolali aloqa liniyalari
Optik tolali aloqa liniyalari - bu "optik tolalar"
deb nomlanuvchi optik dielektrik to'lqin qo'llanmalari orqali uzatiladigan
aloqa shakli. Hozirgi vaqtda optik tolalar axborotni uzatish uchun eng
rivojlangan fizik vosita, shuningdek katta masofadagi axborot
oqimlarini uzoq masofalarga uzatish uchun eng istiqbolli vosita
hisoblanadi. Masalan, hozirgi vaqtda optik tolali kabellar Tinch okeani
va Atlantika okeanlari tubi bo'ylab yotqizilgan va deyarli butun dunyo
tolali aloqa tizimlari tarmog'iga "o'ralgan" . Atlantika bo'ylab Evropa
mamlakatlari tola liniyalari bilan Amerikaga bog'langan. AQSh, Gavayi
orollari va Guam oroli orqali - Yaponiya, Yangi Zelandiya va Avstraliya
bilan. Optik tolali aloqa liniyasi Yaponiya va Koreyani Rossiyaning Uzoq
Sharqi bilan bog'laydi. G'arbda Rossiya Evropaning Peterburg -
Kingisepp - Daniya va Sankt - Peterburg - Vyborg - Finlyandiya,
janubda - Osiyo mamlakatlari Novorossiysk - Turkiya bilan bog'langan.
Evropada, shuningdek Amerikada ular uzoq vaqtdan beri aloqa,
energetika, transport, fan, ta'lim, tibbiyot, iqtisodiyot, mudofaa, davlat-
siyosiy va moliyaviy faoliyatning deyarli barcha sohalarida keng
qo'llanilib kelinmoqda. Shunday qilib, optik tolalarni katta ma'lumot
oqimlarini uzatish uchun eng istiqbolli vosita deb hisoblash asoslari
optik to'lqin qo'llanmalariga xos bo'lgan bir qator xususiyatlardan kelib
chiqadi.
2. Fizik xususiyatlar
Juda yuqori tashuvchi chastotalar tufayli keng polosali optik signallar. Bu shuni
anglatadiki, optik aloqa liniyasi taxminan 1 Terabit / s tezlikda ma'lumot uzatishi
mumkin.
Boshqacha qilib aytganda, bitta tola orqali bir vaqtning o'zida 10 million telefon
qo'ng'irog'i va million video signal uzatish mumkin. Ma'lumotlarni uzatish
tezligini bir vaqtning o'zida ikki yo'nalishda ma'lumot uzatish orqali oshirish
mumkin, chunki yorug'lik to'lqinlari bir-biridan mustaqil ravishda bitta tolada
tarqalishi mumkin. Bundan tashqari, optik tolada ikki xil qutblanishning yorug'lik
signallari tarqalishi mumkin, bu esa optik aloqa kanalining o'tkazuvchanligini
ikki baravar oshirish imkonini beradi. Bugungi kunga qadar optik tolalar orqali
uzatiladigan ma'lumotlarning zichligi chegarasiga erishilmagan. Va bu shuni
anglatadiki, hozirgi kunga qadar bizning Internetimizdagi bunday og'ir yuk bilan
bir vaqtning o'zida uzatish bilan uzatiladigan ma'lumotlar oqimi tezligini
pasayishiga olib keladigan juda ko'p ma'lumot bo'lmagan.
Elyafdagi yorug'lik signalining juda past (boshqa vositalarga nisbatan)
susayishi. Boshqacha qilib aytganda, o'tkazgich materialining qarshiligi tufayli
signal yo'qolishi. Rossiya tolasining eng yaxshi namunalari shu qadar
zaiflashdiki, u uzatish uzaytirmasdan 100 km uzunlikdagi aloqa liniyalarini
qurishga imkon beradi. Qo'shma Shtatlardagi optik laboratoriyalar ftorozirkonat
tolalari deb ataladigan "shaffof" ni yanada rivojlantirmoqda. Laboratoriya
tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, bunday tolalar asosida 4600 km bo'ylab
regeneratsiya bo'limlari bilan aloqa liniyalari uzatish tezligi taxminan 1 Gbit / s
ni tashkil qilishi mumkin.
3. Optik tolalar va uning turlari
Ko'pgina mamlakatlarning sanoati optik tolali mahsulotlar va tarkibiy
qismlarning keng assortimentini ishlab chiqarishni o'zlashtirdi. Shuni ta'kidlash
kerakki, tarkibiy qismlarni ishlab chiqarish yuqori darajadagi konsentratsiya
bilan tavsiflanadi.
Korxonalarning aksariyati Qo'shma Shtatlarda joylashgan. Asosiy patentlarga
ega bo'lgan AQSh firmalari (birinchi navbatda CORNING GLASS) boshqa
firmalar va qo'shma korxonalar bilan litsenziyalash shartnomalari orqali butun
dunyo bo'ylab ishlab chiqarish va tarkibiy qismlarga ta'sir ko'rsatmoqda.
Signal uzatish uchun ikki turdagi tola ishlatiladi: bitta rejim va ko'p rejim.
Elyaflar o'z nomlarini ulardagi nurlanish tarqalish usulidan olgan. Elyaf yadro
va qoplamadan iborat bo'lib, turli xil sinishi ko'rsatkichlari bilan qoplanadi. Bir
martali tolaga tolalar yadrosining diametri 8-10 mkm tartibda, ya'ni yorug'lik
to'lqinining to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadi. Ushbu geometriya yordamida
tolaga faqat bitta nur tarqalishi mumkin (bitta rejim, deyiladi).
Multimodli tolaga tolalar yadrosining kattaligi 50-60 mkm tartibda bo'ladi, bu
esa ko'p sonli nurlarni (ko'p rejimlarda) ko'paytirishga imkon beradi.
Ikkala tola turi ikkita muhim parametr bilan tavsiflanadi: susayish va dispersiya.
Zaiflashuv optik tolada nurlanishning singishi va tarqalish yo'qotishlari bilan
aniqlanadi. Absorbsiya yo'qotilishi materialning tozaligiga, tarqalish yo'qotilishi
materialning sinishi ko'rsatkichining bir xil bo'lmaganligiga bog'liq. Zaiflashish
tolaga kiritilgan nurlanish to'lqin uzunligiga bog'liq. Hozirgi vaqtda tola orqali
signal uzatish uch diapazonda amalga oshiriladi: 0,85 µm, 1,3 µm, 1,55 µm,
chunki aynan shu diapazonlarda kvarts shaffoflikni oshirdi.
Optik tolaning yana bir muhim parametri dispersiyadir. Dispersiya - bu optik
signalning spektral va rejim komponentlarining vaqt tarqalishi. Dispersiyaning
uch turi mavjud: rejim, material va to'lqin qo'llanmasi.
Tartibli dispersiya - ko'p modali tolaga xos bo'lgan va tarqalish vaqti har xil
bo'lgan juda ko'p rejimlarning mavjudligi bilan bog'liq
Materiallarning tarqalishi - sindirish indeksining to'lqin uzunligiga bog'liqligi
tufayli.
To'lqin qo'llanmasining tarqalishi rejim ichidagi jarayonlar natijasida kelib
chiqadi va rejimning tarqalish tezligining to'lqin uzunligiga bog'liqligi bilan
tavsiflanadi. LED yoki lazer to'lqin uzunliklarining ma'lum bir spektrini
chiqarganligi sababli, dispersiya impulslarning kengayishiga olib keladi, chunki
ular tolalar bo'ylab tarqaladi va shu bilan signal buzilishlarini keltirib chiqaradi.
Baholashda "o'tish bandi" atamasi ishlatiladi - bu optik tolali orqali 1 km
masofani bosib o'tganda pulsning kengayishi o'zaro bog'liqdir. Tarmoqli
kengligi MGts * km bilan o'lchanadi. Tarmoqli kengligi ta'rifidan ko'rinib
turibdiki, dispersiya uzatish diapazonida va uzatilgan signallarning yuqori
chastotasida cheklov qo'yadi.
Agar, qoida tariqasida, ko'p rejimli tola bo'ylab yorug'likning tarqalishi paytida
rejim dispersiyasi ustunlik qilsa, u holda faqat oxirgi ikki turdagi dispersiya bitta
rejimli tolaga xosdir.
Har xil turdagi optik tolalar uchun susayish va tarqalish har xil.
Singlemode tolalari eng yaxshi susayish va o'tkazuvchanlik xususiyatlarini taklif
etadi, chunki ular orqali faqat bitta nur tarqaladi. Shu bilan birga, bir rejimli
nurlanish manbalari ko'p rejimli manbalarga qaraganda bir necha baravar
qimmatroq. Elyaf yadrosining kichikligi sababli bir rejimli tolaga nurlanishni
kiritish qiyinroq, xuddi shu sababli kam rejimli tolani kam yo'qotishlar bilan
birlashtirish qiyin. Yagona kodli kabellarning tola bilan tugashi ham qimmatroq.
Multimodli tolalar o'rnatish uchun qulayroqdir, chunki ulardagi tolalar
yadrosining kattaligi bir martalik tolalarga qaraganda bir necha baravar katta.
Ko'p modali kabelni kam yo'qotishli optik ulagichlar bilan tugatish osonroq.
0,85 mikron to'lqin uzunligi uchun emitrlar juda keng diapazonda ishlab
chiqarilgan eng arzon va arzon emitentlar uchun mo'ljallangan. Multimodli
tolalarning o'tkazuvchanligi 800 MGts * km ga etadi, bu mahalliy aloqa
tarmoqlari uchun maqbuldir, ammo magistral chiziqlar uchun etarli emas.
4. Optik aloqa tizimlarining elektron komponentlari
Endi optik signallarni uzatish va qabul qilish muammosiga to'xtalamiz.
Optik tolali uzatgichlarning birinchi avlodi 1975 yilda ishlab chiqarilgan.
Transmitter multimod rejimida 0,85 mkm to'lqin uzunligida ishlaydigan
yorug'lik chiqaradigan diyotga asoslangan edi.
Keyingi uch yil ichida ikkinchi avlod paydo bo'ldi - 1,3 mikron to'lqin
uzunligida ishlaydigan bitta rejimli transmitterlar.
1982 yilda transmitterlarning uchinchi avlodi - 1,55 mkm to'lqin
uzunligida ishlaydigan diodli lazerlar tug'ildi. Izlanishlar davom ettirildi va
endi to'rtinchi avlod optik transmitterlar paydo bo'ldi, bu esa izchil aloqa
tizimlarini yaratdi - ya'ni nurlanish chastotasi yoki fazasini modulyatsiya
qilish orqali ma'lumotlar uzatiladigan tizimlar. Bunday aloqa tizimlari
optik tolali signallarning uzatish diapazonini ancha oshiradi. NTT
mutaxassislari 300 km uzunlikdagi 2.48832 Gbit / s tezlikda qayta
tiklanmaydigan izchil STM-16 optik tolali aloqa liniyasini qurishdi va
NTT laboratoriyalarida 1990 yil boshida olimlar birinchi marta optik
kuchaytirgichlardan foydalangan holda aloqa tizimini yaratdilar. 2,5 Gbit /
s tezlikda 2223 km masofada.
Elyaf orqali o'tuvchi signallarni kuchaytirishga qodir bo'lgan tolaga
asoslangan optik kuchaytirgichlarning paydo bo'lishi optik aloqa
tizimlarining beshinchi avlodini tug'dirdi. Hozirgi vaqtda uzoq masofali
optik aloqa tizimlari minglab kilometr masofalarda jadal rivojlanmoqda.
AQSh-Evropa TAT-8 va TAT-9 transatlantik aloqa liniyalari, AQSh-
Gavayi-Yaponiya Tinch okeani TRS-3 liniyalari muvaffaqiyatli
ishlamoqda. Yaponiya-Singapur-Hindiston-Saudiya Arabistoni-Misr-
Italiya global optik aloqa halqasini qurishni yakunlash bo'yicha ishlar olib
borilmoqda.
So'nggi yillarda izchil aloqa tizimlari bilan bir qatorda muqobil yo'nalish
rivojlanmoqda: soliton aloqa tizimlari. Soliton - g'ayrioddiy xususiyatlarga
ega bo'lgan engil zarba: u o'z shaklini saqlab qoladi va nazariy jihatdan
"ideal" yorug'lik qo'llanmasi bo'ylab cheksiz uzoqqa tarqalishi mumkin.
Solitonlar aloqa uchun ideal yorug'lik pulsidir. Solitonning davomiyligi
sekundining taxminan 10 trilliondan bir qismidir (10 ps). Soliton tizimlari,
unda bitta bittasi solitonning borligi yoki yo'qligi bilan kodlangan bo'lib,
10 000 km masofada kamida 5 Gbit / s gacha bo'lgan tarmoqli kengligi
bo'lishi mumkin. Bunday aloqa tizimi allaqachon qurilgan TAT-8
transatlantik liniyasida qo'llanilishi kerak. Buning uchun suv osti optik
tolali kabelni ko'tarish, barcha regeneratorlarni demontaj qilish va
to'g'ridan-to'g'ri barcha tolalarni birlashtirish kerak bo'ladi. Natijada suv
osti magistralida oraliq regeneratorlar bo'lmaydi.
5.
Kompyuter tarmoqlarida optik tolali aloqa liniyalaridan foydalanish
Global aloqa tarmoqlarini qurish bilan bir qatorda lokal tarmoqlarni (LAN)
yaratishda optik tolalar keng qo'llaniladi.
Avtomatlashtirish va elektron texnologiyalar bilan shug'ullanadigan
"VIMCOM OPTIC" firmasi optik aloqa liniyalaridan foydalangan holda
mahalliy va magistral tarmoqlarni ishlab chiqadi va o'rnatadi. VIMCOM
OPTIC buni uchta sababga ko'ra amalga oshiradi. Birinchidan, bu foydali.
Uzoq tarmoq segmentlarini o'rnatishda takroriy vositalar talab qilinmaydi.
Ikkinchidan, bu ishonchli. Optik aloqa liniyalari juda past shovqin
darajalariga ega. Uchinchidan, bu umid baxsh etadi. Optik-tolali aloqa
liniyalari kabel aloqalarini almashtirmasdan tarmoqning hisoblash
imkoniyatlarini oshirishga imkon beradi. Buning uchun siz tezroq uzatuvchi
va qabul qiluvchilarni o'rnatishingiz kerak. Bu o'z LANlarini
rivojlantirishga yo'naltirilgan foydalanuvchilar uchun juda muhimdir.
Tarmoq segmentlarini ulash uchun simi arzon, ammo uni yotqizish
tarmoqni o'rnatish uchun eng katta xarajat moddasi bo'lishi mumkin. Bu
nafaqat kabel texniklari, balki butun quruvchilar guruhining (gipschilar,
rassomlar, elektrchilar) ishini talab qiladi, agar siz qo'l mehnati oshib
borayotgan narxini hisobga olsangiz, bu arzon bo'lmaydi.
Xususan, LANda ishlatiladigan FOCL sxemasi quyidagicha joylashtirilgan:
Elektr signali ish stantsiyasida yoki serverda (masalan, Ethernet tarmoq
tekshiruvi) o'rnatilgan tarmoq tekshirgichidan kelib chiqadi, so'ngra qabul
qilgichning elektr kirish qismiga o'tadi (masalan, ISOLAN 3Com optik
qabul qilgich), bu elektr signalini o'zgartiradi optik. Optik simi (masalan,
OKG-50-2) optik konnektorlar yordamida qabul qilgichning optik
konnektorlariga ulangan.
Xulosa :
Shunday qilib, biz optik tolaning ko'plab ijobiy xususiyatlarini singdirdik. Shu
bilan birga, biz qimmat ishlab chiqarish jarayoni bilan bog'liq kamchiliklarni
ham ta'kidladik. Ammo, mening fikrimcha, sarmoyalangan mablag 'va sa'y-
harakatlar to'liq oqlanadi va men nafaqat shunday deb o'ylayman. Men ilgari
berilganlardan farq qiladigan tolaning ishlatilishiga misollar keltiraman.
Optik tolali kuchlanish, harorat, bosim va boshqa parametrlarni o'lchash
uchun sensor sifatida foydalanish mumkin. Kichik o'lchamli va deyarli elektr
energiyasiga ehtiyoj sezilmaydigan optik tolali datchiklar ma'lum hududlarda
an'anaviy elektr sensorlariga nisbatan ustunlik beradi.
Optik tolali gidrofonlarda seysmik yoki sonar asboblarida ishlatiladi.
Gidrofonli tizimlar yaratilgan bo'lib, ularda har bir tolali kabelda 100 dan ortiq
datchiklar mavjud. Gidrofon sensori tizimlari neft sanoatida, shuningdek, ba'zi
mamlakatlarda dengiz flotida qo'llaniladi. Germaniyaning Sennheiser
kompaniyasi lazer va optik tolalar bilan ishlaydigan lazer mikroskopini ishlab
chiqdi.
Harorat va bosimni o'lchaydigan optik tolali sensorlar neft quduqlarida
o'lchovlar uchun mo'ljallangan. Optik tolali sensorlar ushbu muhit uchun juda
mos keladi, yarimo'tkazgichli sensorlar uchun juda yuqori haroratlarda
ishlaydi. Elyafning yana bir ishlatilishi - bu Boeing 767 va ba'zi avtomobil
modellarida (navigatsiya uchun) ishlatiladigan lazer giroskopidagi sensor
sifatida. Magnit maydon va elektr toki uchun interferometrik sensorlarda
maxsus optik tolalar qo'llaniladi. Ushbu tolalar preformni kuchli ichki sinish
bilan aylantirish orqali olinadi
Optik tolali optik vositalar o'ta muhim ob'ektlarda o'g'rilik signalizatsiyasida
ishlatiladi. Tajovuzkor jangovar kallakni siljitmoqchi bo'lganida, optik toladan
yorug'lik o'tishi uchun sharoit o'zgaradi va signal paydo bo'ladi.
Optik tolalar yoritish uchun keng qo'llaniladi. Ular tibbiy va boshqa
maqsadlarda yorug'lik qo'llanmasi sifatida ishlatiladi, bu erda yorug 'nurni
erishish qiyin bo'lgan joyga etkazish kerak. Ba'zi binolarda optik tolalar
tomdan binoning istalgan qismiga o'tish yo'lini ko'rsatish uchun ishlatiladi.
Optik tolali yoritish, shuningdek, dekorativ maqsadlarda, shu jumladan tijorat
reklama va sun'iy daraxtlarda qo'llaniladi.
Optik tolali tasvirlash uchun ham ishlatiladi. Optik tola tomonidan ishlab
chiqarilgan izchil nur ba'zan linzalar bilan birgalikda ishlatiladi - masalan,
ob'ektlarni kichik ochilish orqali ko'rish uchun ishlatiladigan endoskopda
Ushbu fotosuratda erga ko'milgan optik tolali kabelning uzilishi ko'rsatilgan.
Foydalanilgan adabiyotlar ;
1. "Optik tolali texnologiya", Texnik va savdo to'plam. M., VOT OAJ, N1,
1993y
2. "Optik tolali aloqa liniyalari" qo'llanma. tahrir. Svechnikov
S.V. va Andrushko L.M., Kiev "Texnika", 1988 y
3. Morozov "Optik kabellar", Aloqa byulleteni, N 3,4,7,9, 1993 y
4. Desurvir "Nur aloqasi: beshinchi avlod", Ilm-fan olamida, N 3, 1992 y
5. "Chet el aloqa texnologiyalari", ser. "Telefoniya, telegrafiya,
ma'lumotlarni uzatish", EI chiqarilishi. 11-12, 1991 yil
6 . Ko’rgazmali rangli rasmlar (
http://vvmv.hordwareandlvsis.com/
)
Do'stlaringiz bilan baham: |