O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim

Nurtolalarning tuzilishi. Nurtola asosan ikki qatlamdan, a radiusli slindir shakldagi o’zak va uni o’rab olgan qobiqdan iborat. Qobiq ustiga tashqi muhit ta’sirini yo’qotish uchun muhofaza qatlami yotqiziladi. O’zakning sindirish ko’rsatkichi n₁ qobiqning sindirish ko’rsatkichi n₂ dan biroz katta bo’lib, ularning farqi taxminan n₁ – n₂ ≈ 0,01 ga teng


1-rasm. Nurtolaning a) ko’ndalang va b) bo’ylama kesimlari. Agar o’zakning sindirish ko’rsatkichi n₁ nurtola markazidan o’zak–qobiq chegarasigacha o’zgarmas va chegarada esa, qobiqning sindirish ko’rsatkichi n₂ keskin ravishda o’zgarib uning qiymati tashqi muhit chegarasigacha o’zgarmas bo’lsa (1a-rasm.), bunday nurtolalar pog’onasimon nurtola (PN) deb ataladi. Agar o’zakning sindirish ko’rsatkichi n₁ nurtola markazidan o’zak–qobiq chegarasigacha bir tekisda o’zgarib kamaysa (1b-rasm.), gradient nurtola (GN) deyiladi. Bunday nurtolalarda nurning traektoriyasi egri chiziq bo’lib, uning aniq qaytadigan chegarasi bo’lmaydi. Qobiq tomonga yo’nalgan nur sekin-asta nurtola o’qiga qarab egila boradi.
To’la ichki qaytish. Optik nurtola to’la ichki qaytish hodisasi asosida bo’lganligi uchun avval to’la ichik qaytish hodisasini ko’ramiz. Yorug’lik nurtola ichida tarqalar ekan uning chegarasiga tushadi va yana ichkariga to’la qaytadi. Faraz qilaylik, nur sindirish ko’rsatkichi n₁ va radiusi a bo’lgan slindrik shakldagi muhitda tarqalayotgan bo’lsin (2-rasm.). Tashqi muhit sindirish ko’rsatkichini n₂ bilan belgilaymiz. U holda nur ikki muhit chegarasiga tushganda sinadi va qisman qaytadi. Bunga sinuslar yoki Snellius qonunini tadbiq qilsak:
α₂ ham ortib boradi va ikkinchi muhitga singan nur chegaraga qarab egila boshlaydi. α₁ burchak ma’lum kritik qiymatga yetganda α₂ ≥ 90⁰ ga teng n(1)*sin(a1)=n(2)*sin(a2)
1-RASM
Agar biz tushish burchagi α₁ ni kattalashtirib borsak, sinish burchagi g bo’lib qoladi.
Bunda singan nur chegara bo’ylab tarqaladi va ikkinchi muhitga o’tmaydi, yoki nur sirtdan birinchi muhitga to’la qaytadi. To’la qaytish burchagi quyidagicha ifodalanadi:
Sin(a1T)=n(2)/n(1)
Demak, nurning nurtolada tarqalishining muhim sharti bu to’la ichki qaytish hodisasidir, to’la ichki qaytish esa, n₂ < n₁ ga asoslangan. α₁ ≥ α_1T bo’lganda nurtola chegarasiga tushayotgan nur energiyasining deyarli hammasi yana nurtola ichiga qaytadi. Shunday ekan, nur nurtola chegarasiga α_1T ≤ α₁ ≤ 90⁰ intervaldagi burchaklar ostida tushsa, to’la qaytib nurtola orqali so’nmasdan tarqaladi. Bu xildagi to’lqinlarni tarqaluvchi to’lqinlar deyiladi. Agar tushish burchagi α₁ ≤ α_1T bo’lsa, ikkinchi muhitda singan nur hosil bo’ladi. U nurtolaning bir necha metr masofasida tashqariga chiqib ketadi va foydali informatsiyani tashishda qatnasha olmaydi.

Bu tolali optik aloqa liniyalarining buyukligi shundaki, ular orqali millionlarcha telefon signallarining bir vaqtda uzatilishini ta’minlash mumkin. Bu kabellar suv ostida, yer ostida xonalarda va boshqa sharoitlarda ishlatilishi mumkin. Optik aloqa tizimlarining asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat: Keng sathlilik (agar nur manbai sifatida yarim o‘tkazuvchanlik dioddan foydalanilsa) yarim o‘tkazuvchili lazer ishlatilsa, u holda

~0,5 MGs ga teng bo‘ladi. Bu kabi aloqa liniyalarini kuchli
tokli kabellar va yuqori voltli elektroenergiyani uzatuvchi liniyalar yaqiniga joylashtirish mumkin. Optik kabelning haqiqiy
tuzilishlaridan birining kesimi 3-rasmda keltirilgan. Optik
kabelli tolalar orasidan o‘tuvchi halaqitlarning juda kamligi, bu tolalarning sonini bir necha yuz bor oshirish imkonini beradi.
Atrof -muhitga optik kabeldan elektromagnit nur tarqalmaydi. Yuqori texnologik integrasiyaga egaligi; tabiiy ofatlarni (Yer qimirlashi, toshqinlar, sel va hokazo) sodir bo‘lishi kutilayotgan mintaqalardagi muhitlarda ishlay olish qobiliyatining borligi, ularning simli
kabellardan afzalliklarini ko‘rsatadi.

Aloqa liniyasida uzatish uchun mo‘ljallangan uzluksiz yoki raqamli elektr signali uzatish tomonidagi yarimo‘tkazuvchanli lazerli yoki yorug‘lik manbaidan chiqayotgan

optik nurlarni modulyasiyalaydi va buning oqibatida elektr signalini optik (yorug‘lik) signaliga aylantirib, so‘ngra optik tola bo‘ylab
uzatiladi. Tizimning qabul qilish tomonidagi toladan chiqib
kelayotgan optik signal r-1-p yoki ko‘chkili fotodiod asosida qurilgan fotodetektorga kiritiladi. Fotodetektor esa, unga tushayotgan optik nurlarni dastlabki uzluksiz raqamli elektr signaliga aylantirib beradi.
Istalgan aloqa tizimining asosiy vazifasi axborotlarni bir punktdan boshqasiga uzatishdan iborat. Optik to‘lqin va signallar yordamida axborotlarni ma’lum masofalarga uzatishga mo‘ljallangan, boshqacha aytganda, optik signallarni shakllantirish, qayta ishlash va uzatishni ta'minlovchi optik qurilmalar va optik uzatish liniyasi yig‘indisiga optik aloqa tizimi (OAT) deb ataladi. OAT yuqorida aytib ytilgan xususiyatlaridan tashqari, mis kabelli va bosliqa uzatish tizimlariga qaraganda bir qancha afzalliklarga ham ega. Shuning uchun optik aloqa tizimlaridan nafaqat telefon aloqasini tashkil etish, balki televideniyeda, ovoz eshittirishlarini uzatish, hisoblash texnikasi, transport vositalari va boshqa sohalarda keng foydalanilmoqda. Optik aloqa bu axborot yorug‘lik nuri ko‘rinishida optik tola bo‘ylab yoki ochiq fazo atmosferada uzatiladigan aloqadir.
Optik-tolali aloqa liniyalarini yaratishda elektr signallarini nurga, yorug'likni elektr signallariga aylantiradigan juda ishonchli elektron elementlar, shuningdek, optik yo'qotishlar kam bo'lgan optik konnektorlar zarur. Shuning uchun bunday liniyalarni o'rnatish uchun qimmat uskunalar kerak. Biroq, optik tolali aloqa liniyalaridan foydalanishning afzalliklari shunchalik kattaki, optik tolalarning ro'yxatdagi kamchiliklariga qaramay, ushbu aloqa liniyalari tobora ko'proq axborot uzatish uchun foydalanilmoqda. Optik tolalarga asoslangan aloqa tizimlari elektromagnit parazitlarga chidamli bo'lib, optik tolalar orqali uzatiladigan ma'lumotlar ruxsatsiz kirishdan himoyalangan. Optik tolali aloqa liniyalarini buzilmasdan eshitish mumkin emas. Optik tolali tolalar - optik tolali to'plamlar, uchlari yopishtirilgan yoki sinterlangan, shaffof bo'lmagan niqob bilan himoyalangan va uchlari sayqallangan yuzasi bor. Shisha tola dielektrikdir, shuning uchun optik tolali aloqa tizimini qurishda alohida optik tolalarni bir-biridan ajratib turishning hojati yo'q