3.27 Сурет сөну коэффициенті

3,27 суретке сәйкес

(3.69)

Мұндағы -<< ауа- СВ >> , -<< СВ -ауа>> шекарасындағы жарық шығару коэффициенттері.

(3.69) формуласын(3.70) формуласына мүшелеп бөлсек

(3,71)

Теңдігін аламыз. Осыған (3,62) теңдігін қойсақ, онда

(3,72)

I_вх~P_нх, I_вых~P_вых болса, онда

(3,73)

k₁ және k₂ коэффициенттері СВ шекаралары арқылы өткен << ауа- СВ >> , -<< СВ -ауа>>

түсу және сыну бұрыштарына байланысты. k₁ және k₂ Френель теңдеуімен анықталады.

Қалыпты жағдайда СВ шегіне құлаған жарық түйіні

²

n_c және n_{в –} АПП шыны және ауаға сәйкес келеді.

Көп жағдайда СВ жарық түйіндері 3,20 формулаға сәйкес келетін бұрышымен белгіленеді (3.11 сурет). Жарық поляризациясының толқынына тәуелді, KTE және K_TM жарықтың қисық түсуіне сәйкес келетін коэффициенттер:

²

²

KTE ,K_TM – толқын және шыталшық коэффициенттері аналогты түрде анықталады.

3.15

Байланыс жүйелерінің сипатамаларына оптоталшықты жүйенің әсері

Байланыс жүйелерінің сипатамаларына оптоталшықты жүйенің түрлері өз әсерін тигізеді.

3,28 суретте оптоталшықты жүйелердің спектрлі сипаттамалары көрсетілген. Мұндағы, 1 қисығы бір модалы талшыққа сәйкес келеді (SMF), S,C ,Lдағы сегіз каналына дейін сигнал бере алады.

1,4 мкм гидроксиальді пикке байланысты қолданысы көптеген байланыс арналарынан алынып тасталған. ОН⁺ иондары уақыты келгенде SMF талшығына енеді. Бұл олардың і бастапқы сөну пикінен аз болса, тіпт толық спектральді диапазонында қолануына рұқсат бермейді.

3.28 сурет спектральді сипаттамасы мен әртүрлі оптикалық волокон дисперсиясы Нөлдік талшықты сулы шыңға(водяной пик) ZWPE 2 қисығына сәйкес келеді.

ZWPE талшығы SMF қарағанда жақсы сөну сипаттамасына ие. Бірақ бұл талшық үлкен дисперсиялық мәнге ие ( х=1,55 болғанда -17 пс/нм/км тең шама) және де 3 қисық сызықты көркемдейді. Ол аз қолданыстағы, регенерациысы жоқ шамалардың ұшу жылдамдығын азайтады. Ал егер көп канал саны керек болса, онда дисперсия компенсациясын қолдану тура келеді. Дисперсия компенсациясын қолдану - шығынды көбейтіп, күшейткіштегі күшейткіш коэффициентін жоғарлатуын талап етіп, модтық дисперсия поляризациясының өсуіне әкеледі.

Арзан магистральді талшық деп отырғанымыз- нолдік емес NZDSF дисперсиялы жылжуы бар талшық. Бұл талшық - кіші дисперсия мен кішкентай иілу сипаттамасына ие талшықтың түрі.

3,29 суретте көрсетілгендей NZDSF дисперсиядағы талшықтар саны SMF дан 34 есе аз. Ол компенсацияланбаған аймақты 3-4 есе 2,5-10 Гбит/с ішінде үлкейте алады. NZDSF талшығы өткіннің ұзындығын ұзартып қана қоймай, оның байланысты реализациялау кезінде экономды тәсіл болып саналады.

3.16

Фотонно- кристалды талшық

Оптикалық талшықты шыны кварц негізінде жасау байланыста айланпас(поворотный) әдіс боп табылады,ол жүйедегі байланыстың жіберу жылдамдығын азайтып қана қоймай, сөну сигналының мәнін бірнеше шақырымға ешқандай тіркелусіз таралуға мүмкіндік берді. Қазіргі таңда басқа да перспективті талшықтардың түрі ойланып табылуда, соның ішінде фотонно-кристалды талшықтардың түрі де кіреді.

Бұл талшықтар Оптикалық талшықтардың қасиеттерін басқарып қана қоймай фотонды-кристалды талшықтар қасиетіне ие болып ,талшықтарды тыйым салынған зонаны да түрлендіре алады. Тіпті, ол арқылы толқынды дисперсияның толқын ұзындығын көрінетін спектрге әкеп мәнін нолдік дисперсияға әкелуге болады. Онда сырқы қабықша көрінісі анық, ол бірмодалы шексіз талшық түзіп қана қоймай, сонымен қатар жарық толқынынының қуатын арттыра түседі. Бұнда сырқы қабықшада ғана ауалы(воздушный ) канал тудырып қана қоймай,талшықтағы сигналдың сөну коэффициентінің перспективасын азайтуға да болады.

Ең алғаш ОТ шамамен 40 жыл бұрын пайда болып, 20 дБ/км сөну коэффициентіне ие болған. Сол кезден бастап бізде ОТ сигналды опто талшықты тарату, локальді анықтау жүйелерінде , ішкі обьективті байланыс жүйелерінде және т,б қолданған.

Шыны кварц талшықтар- аморфты бір изотопты горизонталь және вертикаль толқын тарала алатын ортада жасалады.

Жарық өзекше сыртындағы шекарадан шағылу арқылы талшық(сердечник) ретінде оптикалық талшық каналдарында таралады. Мода деп- жарық толқыны, электромагнитті толқын ретінде, талшықтарда бірнеше тербелістен тұратын, кері сыну пропорционал корсеткішті фазалық жылдамдықпен таралатын тербелістерді айтамыз.

Мода- Максвелл теңдеуімен анықталады. Онда : көлденең Т, электр сызықты Е, магнитті Н және аралас ЕН,НЕ төрт түрлі тербелістер бар.

Өзекше диаметрі аз болған сайын мода пайда болу ықтималдығы аз болады. Магистральді байланысқа бірмодалы сөну коэффициенті 0,2,,,,0,7 дБ/км болатын талшықтарды қолданған жөн.

Бірмодалы талшықтың өткізу жолағы (100ТГц) ВОСП үшін өте маңызды, себебі, кеңжолақты жүйелерде бұл көрсеткіш 10 ТГц болған. Бірақ талшықтардың басты кемшілігі-көлденең өзекшесінің қиылысуы. Бастапқы жүйедегі ағынның қуаты синхронды сандық көрсеткіші 3дБм аспаған, қазіргі таңда ол +12дБм,ал көп каналды WDM да +23дБм көрсеткішіне ие.

Оптикалық тасқынның қуаты үлкейген сайын ОТда сызықсыз эффект пайда болады. Олардың пайда болуы қаттеліктер санының үлкеюіне, бөлік ұзындығының және бірканалдылырдың жіберу жылдамдығының азаюына, көп каналды жүйенің жиілігінің азаюын тудырады.

Осы айтылған қателіктерді шешу үшін кристалл фотонды талшық ойлап табылуда. Фотон-кристаллды талшық шыны кварц пен ауалы структуралы, ОТ сыртында формаланады.

Фотонно –кристалды талшық деп- көлденең ұзындықты,екіеселі фотонно-кристалды кемшілігі бар, ОТ симметриялы орталығында орналасқан талшықты айтамыз.

Екіеселі фотонно кристалды талшықтың структурасы өзекшенің жан жағында симметриялы капилярға толы және алтыбұрышты диэлектрлі трубалары тығыз орналасқан,3,30 суретте көрсетілгендей периодтты екіеселі микроторлы бейнеде көреміз.