Мазмұны

Кіріспе.......................................................................................................................3

Тапсырма №1...........................................................................................................4

Тапсырма №2...........................................................................................................8

Тапсырма №3...........................................................................................................9

Қорытынды............................................................................................................13

Әдебиеттер тізімі...................................................................................................14

Кіріспе

Ғылыми-техникалық прогрестің негізгі бағытының бірі оптикалық- талшықтық жүйелердің жан-жақты дамуы болып келеді. Олар едәуір қашықтықтарға үлкен көлемді ақпаратты өте жоғары жылдамдықпен таратуға мүмкіндік береді. Қазірдің өзінде үлкен ақпаратты сыйымдылығы бар, регенерация бөліктерінің ұзындығы 200-км- ге жететін талшықты- оптикалық байланыс жолдары (ТОБЖ) бар. Талшықты – оптикалық телеккоммуникациялық технологияның осыншама қарқынды дамуы ақпаратты тарату теориясы, физика және ТОБЖ элементтерін шығару технологиясының дамуынсыз бола алмайды.

Телекоммуникациялық жүйелердің дамуының негізгі бағыты талшықты-оптикалық таралу жүйелерінің талшықты оптикалық қолдануы болып табылады. Оптикалық сигналдардың физикалық таралу ортасы талшықты-оптикалық байланыс желісі негізінде жасалған талшықты-оптикалық немесе оптикалық кабель болады. Оптикалық талшық арқылы жарықтық толқындардың таралуының ең оптималды шарттарын қамтамасыз ететін толық ұзындығының диапазоны оның мөлдір терезесі болып табылады. Жалпы талшықты-оптикалық тарату жүйелері негізінде оптикалық толқын және сигнал көмегімен оптикалық талшық арқылы таратылатын арқылы хабар таратуға арналған активті және пассивті құрылғыларды түсінеміз.

Оптикалық талшық (Оптическое волокно) — жарықтық сигналдарды жеткізуге пайдаланылатын мөлдір материалдан жасалған жіп. Егер жіп басқа типтегі шынымен қоршалса, онда жарықтық сигналдар аздаған өту арқылы үлкен арақашықтыққа таралады.Радиотолқындарсияқтыжарықта ақпарат та жеткізуге пайдаланылады. Ақпараттар үшін үлкен жиіліктерде кең жолақтар бөлінеді, ол бір оптикалық талшық. Оптикалық талшық арқылы көптеген мәліметтер жіберуге мүмкіндік пайда болады. Оптикалық талшық лазерлермен бірге пайдаланылады.

Көпмодалы оптикалық талшық (Многомодовый оптоволокно; multimode fiber) — екі немесе одан көп модалардың электромагниттік импульстері көмегімен ақпарат таратуды қамтамасыз ететін оптикалық талшық.

Тапсырма №1. Талшықты световодтардың параметрлерін есептеу.

Оптикалық талшықтың параметрлерін анықтау:апертура саны, нормаланған жиілік, мода саны, критикалық жиілік, талшықтың критикалық ұзындығы, дисперсияны, жоғалтуларды, фазалық жылдамдықтың өзгеру шегін, толқындық кедергі өзгеруінің шегін.

Бастапқы мәндер:

λ=0,85 мкм

l= 60 км

Оптикалық талшықтың типі: бірмодалы

2а=50 мкм

2b=200 мкм

n₁ =1.505

n₂ =1.5

M(λ)=-125 пс/(нм*км)

B(λ)=5 пс/(нм*км)

Δλ=3 нм

Есептелуі:

1) Шағылысу коэффициенттерінің қатынасы:

2) Сандық апертура:

3) Нормаланған жиілік:

4)Световодтағы таралатын мода саны:

5) Критикалық жиілік:

6) Толқынның критикалық ұзындығы:

7) Толқындағы жалпы жоғалтулар:

Мұндағы, -световод материалы тангенс бұрышының диэлектрикалық жоғалтулары( кварц үшін ).

Жайылуға кететін жоғалту:

Мұндағы -жайылу коэффициенті(кварц үшін 1...1,5дБ/(км ))

8) Дисперсия:

Дисперсия туындауының негізгі себептері,световодтағы модалар санының көптігі (модааралық немесе модалық дисперсия),шағылысу көздерінің когеренттілігі(хроматикалық дисперсия).

Қадамдық оптикалық талшық үшін модааралық дисперсия:

Мұндағы, -мода байланысы ұзындығы,қадамдық оптикалық талшық үшін 5...7 км тең, с

Хроматикалық дисперсия:

Хроматикалық дисперсия материалдық және толқындық құрамалардан тұрады және бірмодалы сол сияқты көпмодалы талшықтарды тарату кезінде құрамында болады.

Материалдық дисперсия:

Мұндағы -шағылысу көзінің спектралды жолының кеңдігі,светодиодтар үшін 20...40 нм.

Толқындық дисперсия:

9) Фазалық жылдамдықтар шегінің өзгеруі:

10) Толқындық кедергі шегінің өзгеруі:

Z₀=376,7 Ом – идеалды ортадағы толқындық кедергі.

Тапсырма №2 

Берілген оптикалық талшықтың құрылымына сипаттама беру. Талшықты – оптикалық жүйелеріндегі секция ұзындығымен L (км) екілік импульстардың максимальді жіберу жылдамдығын, таратқыштың сәуле шығару толқын ұзындығындағы l₀ (мкм) километрлік (погонным) өшулігін α (дБ/км), ∆λ0,5 жарты деңгейіндегі максимальді сәуле тарату қуатының спектр енін. 1.1 және 1.2 кестелерінде есептің берілгендері келтірілген.

 

Кесте 2.1 – Бастапқы мәліметтер

Параметр	Сынақ кітапшасының соңының алдындағы нөмірі
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Секция ұзындығы L, км	112	104	83	124	62	51	128	185	140	200

 

Кесте2.2 – Бастапқы мәндер

Параметр	Сынақ кітапшасының соңғы нөмірі
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Талшық типі	SF 8/125	DSF 8/125	SMF- LS	SF 8/125	DSF 8/125	SMF- LS	SF 8/125	SMF- LS	DSF 8/125	SF8/125
Өшулігі α , дБ/км	0,25	0,24	0,22	0,21	0,25	0,24	0,23	0,20	0,30	0,21

Кесте 2.2 жалғасы

Параметр	Сынақ кітапшасының соңғы нөмірі
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Толқын ұзындығы lо,мкм	1,55	1,31	0,85	1,62	0,85	1,3	1,62	0,85	1,3	1,55
Спектр ∆λ0,5, нм	0,05	0,02	0,2	0,1	0,15	0,4	0,15	0,3	0,18	0,2
Хроматты дисперсия D, пс / (нм∙ км)	2,1	3,5	-3,6	17,5	19,6	3,3	4,2	-3,1	0,8	2,2

 

SF, StandardFiber – стандартты бірмодалы сатылы талшық;

DSF, Dispersion-Shifted (singlemode) Fiber – дисперсиясы ығысқан бірмодалы оптикалық талшық;

SMF-LS, SingleModeFiber-LS – нөлдік ығысқан дисперсиясыз бірмодалы оптикалық талшық (Corning) [1];