Коммерциялық емес акционерлік қоғам Ғумарбек даукеев атындағы алматы энергетика

139 
немесе импульстердің периодтық жүйелілік параметрлерінің (амплитудалық-
импульстік, ендік-импульстік, фазоимпульстік модуляциялар және олардың 
комбинациялары негізінде құрылса). Егер канал түзуші жабдық импульстік-
кодтық модуляция, дельта-модуляция және олардың түрлері негізінде 
құрылса, цифрлық талшықты-оптикалық тарату жүйелері СТОТЖ -да ең көп 
қолданыс табады. 
2. ТОТЖ оптикалық сәулелену модуляция тәсіліне байланысты бөлінеді: 
оптикалық сәуле шығару қарқындылығы модуляциясымен және оның сәйкес 
демодуляциясымен, кейде тікелей модуляция деп аталатын және көптеген 
СТОТЖ-да кеңінен қолданылатын талшықты-оптикалық тарату жүйелері. 
Оптикалық сәуле шығару модуляциясының (оптикалық тасымалдаушы) 
аналогтық әдістерімен: амплитудалық, фазалық, жиіліктік модуляциялармен 
және олардың комбинацияларымен талшықты-оптикалық тарату жүйелері. 
3. ТОТЖ оптикалық сигналды қабылдау немесе демодуляциялау 
тәсіліне байланысты бөлінеді: тікелей демодуляциямен немесе тікелей 
қабылдаумен талшықты-оптикалық тарату жүйелері,ол кезде оптикалық 
сәулелену қарқындылығы электр сигналына тікелей түрлендіріледі, кернеу 
немесе ток оптикалық сигнал қарқындылығы өзгеруін бір мәнді көрсетеді. 
Модуляция түріне қарамастан (аралық жиілікте жүзеге асырылатын 
синхронды немесе асинхронды оптикалық сәулелену) гетеродинді немесе 
гомодинді жиілікті түрлендіру қолданылатын когерентті талшықты -
оптикалық тарату жүйелері. 
Гетеродинді қабылдау кезінде f
с
жиілігінің оптикалық сигналымен бір 
мезгілде фотодетекторға жергілікті гетеродиннің f
r
жиілігімен жеткілікті 
қуатты оптикалық сәулеленуі беріледі, фотодетектордың шығуында
f
npoNi
= f
c
– f
r
аралық жиілік бөлінеді, онда оптикалық сигналды электр 
энергиясына одан әрі бөлектеу жүзеге асырылады. 
Қабылданатын оптикалық сәуленің және жергілікті гетеродиннің 
тербеліс жиілігін қабылдаудың гемодинді әдісі кезінде бірдей (f
c
= f
r
), ал 
фазалар синхрондалған болуы тиіс. 
Екі жақты байланысты ұйымдастырудың әдісіне сәйкес ТОТЖ келесідей 
болып бөлінеді: оптикалық сигналдарды беру және қабылдау екі оптикалық 
талшықта (OB) жүзеге асырылатын және бірдей толқын ұзындығымен жүзеге 
асырылатын екі талшықты бір жолақты бір кабель L әрбір 0В екі сымдық 
физикалық тізбектің баламасы және кабельдің оптикалық талшықтары 
арасында өзара әсер болмағандықтан, онда әр түрлі жүйелердің беріліс және 
қабылдау жолдары бір кабельде ұйымдастырылған, яғни мұндай ТОТЖ бір 
кабельді бір жолақты болып табылады. 
Екі талшықты бір қабатты бір жолақты ТОТЖ құру принципі 5.5- 
суретте көрсетілген: КОО - канал түзуші жабдық; ОС- түйіндесу жабдығы; 
ОПер - оптикалық таратқыш; ОВ-оптикалық таратқыш; Опр - оптикалық 
қабылдағыш; мұндай ЖОО-ның артықшылығы соңғы және аралық 
станцияларды тарату және қабылдау трактісінің бір типті жабдығын 

140 
пайдалану болып табылады, ал кемшілігі-өткізу қабілетін пайдаланудың өте 
төмен коэффициенті; 
Бір талшықты, бір жолақты, бір кабельдінің (5.5- сурет) ерекшелігі бір 
толқын ұзындығында екі бағытта сигнал беру үшін бір оптикалық талшықты 
пайдалану болып табылады; 5.6-суретте бұрын қабылданған белгілерге 
мыналар қосылды: ОРУ– жарық толқындарын поляризациялауды немесе 
оптикалық сәулеленудің бағытталатын толқынының типтерін бөлуді жүзеге 
асыратын оптикалық байланыстыратын құрылғы. 
5.5 сурет - Екі талшықты бір жолақты бір кабельдік ТОТЖ құру 
принципі 
5.6 сурет -
Бір талшықты бір жолақты бір кабельді құру принципі 
Бір бағытта беру оптикалық сәулелену толқынының ұзындығына
, ал 
екіншісінде тарату бағыттарын бөлу оптикалық сәулелену толқындарының 
тиісті ұзындығына бапталған бағыттаушы оптикалық сүзгілердің (ОФ) 
көмегімен жүзеге асырылады; екіжақты байланысты ұйымдастырудың 
осындай тәсілінің жалпыланған сұлбасы 5.7-суретте келтірілген, мұнда
– толқындардың тиісті ұзындығын бөлетін бағыттаушы оптикалық сүзгілер. 
ТОТЖ тағайындау және беру қашықтығы бойынша: 
а) Қазақстан Республикасының аумағында хабар беруге арналған 
магистральдық 
ТОТЖ 
бір-бірімен 
республикалардың, 
өлкелердің, 
облыстардың орталықтарын, ірі өнеркәсіптік және ғылыми орталықтарды 
және т. б. жалғастыратын болады; 
б) республикалардың, өлкелердің, облыстардың әкімшілік шегінде және 
ұзындығы 600 км-ге дейін байланысты ұйымдастыруға арналған аймақтық 
ТОТЖ; 

141 
5.7 сурет -Бір талшықты екі жолақты бір кабельдік ТОТЖ құру 
принципі 
в) қалалық және ауылдық телефон желілерінде станцияаралық жалғау 
желілерін ұйымдастыруға арналған жергілікті желілерге арналған ТОТЖ; 
г) есептеуіш машиналар арасындағы байланысты, жергілікті 
компьютерлік желілер мен кабельдік теледидар желілерін ұйымдастыруды 
қамтамасыз ететін ақпаратты таратуға арналған ТОТЖ. 
6. Оптикалық талшықтарды тығыздау әдістері бойынша, олардың 
негізінде мультиплексирлеу процесі жатыр, яғни бір талшық бойынша 
бірнеше жарық сәулесінің ағындарын бір мезгілде беру, ТОТЖ бөлінеді: 
ТОТЖ спектралды тығыздағыштармен толқын ұзындығы (wavelength - 
division multiplexing, WDM) бөле отырып мультиплексирлейді, онда бір ОВ 
бір уақытта бірнеше спектралды таратылған оптикалық тіреуіштер беріледі, 
олардың әрқайсысы тиісті арна құрушы жабдықпен қалыптастырылған көп 
арналы сигналмен модуляцияланады. Мұндай жүйелерді құру мүмкіндігі 
оптикалық тасымалдаушы жиілігінен (немесе толқын ұзындығынан) тиісті 
айқындылық терезесінің шегінде ОВ өшу коэффициентінің салыстырмалы 
әлсіз тәуелділігіне негізделеді. Сондықтан, жиіліктік бөлу әдісін қолдана 
отырып, бір ОВ бірнеше кеңжолақты оптикалық арналарды ұйымдастыруға 
болады. 
Оптикалық арналардың спектральды бөлінуімен ТОТЖ құрылымдық 
сұлбасы 5.8 суретте көрсетілген, онда қабылданған белгілерге жаңалары 
қосылады: 
- ОФМС-параметрлері оптикалық таратқышпен (О
пер
) және оптикалық 
қабылдағышпен (О
пр
) келісілген электр сигналын қалыптастыруға арналған, 
арна құрушы жабдықтың (КОО) және жанасу жабдығының (ОС) жиынтығын 
білдіретін көп арналы сигналды қалыптастыру жабдығы; 
- (Немесе) 
WDM 
мультиплексоры 
(немесе 
MUX 
- 
WDM 
мультиплексоры) - бір оптикалық талшыққа әртүрлі оптикалық көтергіштерді 
енгізуді жүзеге асыратын спектралдық бірлестік құрылғысы; 

142 
- УСО (немесе DMUX - WDM демультиплексоры) - оптикалық 
тасымалдаушылар кеңістікте бөлінетін және оптикалық қабылдағыштарға 
түсетін спектралдық бөлу құрылғысы. 
УСО көмегімен әртүрлі тіреуіштерді енгізу жүзеге асырылады. 
Қабылдау 
жағында 
УРС 
оптикалық 
тасымалдаушылар оптикалық 
қабылдағыштарға және әрі қарай ОФМС-ға бөлінеді және беріледі. Сонымен 
қатар, оптикалық тарату жүйелерінің дәстүрлі құрылысымен салыстырғанда, 
бір-бірімен 
бөлінген 
оптикалық 
арналардың 
спектралды 
бөлінуі 
ұйымдастырылады, яғни ОВ өткізу қабілеті л есеге артады. Сонымен қатар, 
бұл әдіс қосымша құрылыс жұмыстарын жүргізбестен байланыс желілерін 
дамытуды қамтамасыз етуге, сондай-ақ жарық ағынын бөлу немесе бөлу 
орындарында спектрлік тығыздаудың пассивті элементтері бар кез келген 
құрылымның тармақталған желілерін құруға мүмкіндік береді. Бұл ретте 
әртүрлі жылдамдықтармен немесе жиілік жолағының ені мен модуляция 
типтерімен-цифрлық және аналогты сигналдарды беру мүмкіндіктері 
(телефон, теледидар, телеметрия, деректерді беру және т. б.) кеңейтіледі. 
Осының барлығы үнемді көпфункционалды телекоммуникациялық жүйелер 
мен желілерді құруды қамтамасыз етеді. 
Оптикалық жетектерді біріктіру және бөлу үшін әртүрлі оптикалық 
спектралды құрылғылар: мультиплексорлар, демультиплексорлар, олардың 
жұмысы физикалық оптика құбылыстарына негізделген: дисперсия, 
дифракция және интерференция. Сонымен қатар, оптикалық талшық, көп 
қабатты диэлектрик, дифракциялық тор және т. б. болуы мүмкін. 
ВОПС жиіліктік немесе гетеродинді тығыздаумен. Әртүрлі көздердің 
бастапқы көп арналы сигналдарына жиіліктік мультиплексирленуі бар тарату 
жүйелерінде сызықтық трактілерде белгілі бір жиілік жолақтары бөлінеді. 
Сондықтан, жақын орналасқан спектралды арналарды алу үшін әртүрлі 
көздерден емес, бір, бірақ жеткілікті тұрақты, оптикалық көтергіштің тиісті 
жылжуы арқылы әртүрлі салмақ түсетін арналарды пайдаланады. Оптикалық 
көтергіштің қалыптасуының мұндай принципін пайдаланатын нығыздау 
жиілік немесе гетеродинді тығыздау деп аталады. Топтық оптикалық 
сигналды қалыптастыру принципін түсіндіретін құрылымдық сұлба 5.9. 
суретте келтірілген. 
Оптикалық сәуле шығару көзі (ИИ), құрамында бірқатар көтеруші бар
, Глан-Тейлор спектрлік призмасы болып табылатын талдағышқа 
келіп түседі, содан кейін төртінші толқынды
призмадан өтіп - бірінші арна 
сүзгісіне
түседі. Бұл сүзгі бірінші арна оптикалық тасымалдаушыны
ОМ 
оптикалық модуляторға өткізеді, онда ол ақпараттық оптикалық сигналмен
(ОС) модуляцияланады. Жиіліктері бар оптикалық сәуле 
сүзгімен бейнеленеді және Л талдағышына қайтарылады. Жол бойынша ол 
екінші рет төртінші толқынды призмадан 
өтеді және бірінші арнаның 
оптикалық көтергіші талдағышқа түседі, ОМ1-де ақпараттық сигналмен 
промодуляцияланады, айналардан көрініс табады, сондай-ақ
талдағышқа 
қайтарылады. 

143 
5.8 сурет - оптикалық сигналдың поляризациясының жазықтығы төрт 
толқынды призмадан екі рет өткен оптикалық сигналдың поляризациясының 
жазықтығы бастапқы тербелістің поляризациясының жазықтығына қатысты
бұрылады, осыған байланысты жарық шоғыры призмадан ауытқиды және 
одан шығады. Ары қарай сигнал анализаторға түседі 
, сонымен қатар, 
оптикалық сәулеленудің жиілігімен модуляцияланатын 
айырмасымен 
қайталанады. Осылайша, оптикалық талшыққа келіп түсетін оптикалық 
топтық сигнал қалыптасады. 
5.8 сурет-Жиіліктік ( гетеродинді ) тығыздау кезінде оптикалық топтық 
сигналды қалыптастыру сұлбасы 
Бірқатар модуляцияланған оптикалық тасымалдаушылардан тұратын 
топтық оптикалық сигнал A1 анализаторына беріледі (5.9 сурет), содан кейін 
тоқсандық толқын призмасынан өтіп, бірінші арнаның сүзгісі оптикалық 
араластырғышқа (OSM) өтеді. 
5.9 сурет - Жиіліктік ( гетеродинді ) тығыздау кезінде топтық оптикалық 
сигналды қабылдау сұлбасы 

144 
Ф
1
сүзгісі f
b
тасымалдаушы сағаты бар оптикалық сигналды ғана 
өткізеді, басқа жиіліктер бар сигнал көрсетіледі және А
г
-ға түседі. Оптикалық 
модулденген көтергіш жиілік жергілікті гетеродин (Гет) жиілігімен ОМС-ға 
ауыстырылады, содан кейін f
пром
аралық жиілік жолақтық сүзгішпен (ПФ) 
бөлінеді және фотодетекторға (ФД) түседі, оның шығуында электрлік 
ақпараттық сигнал қалыптасады. Осылайша, қабылдау гетеродинді тәсілмен 
жүзеге асырылады. Сол сияқты барлық басқа арналарда сигнал детекторы 
болады. 
Жиілікті (гетеродин) тығыздау әдісінің артықшылығы - гетеродин 
қабылдауға байланысты регенерацияның регенерациялық бөлігінің ұзындығы 
200 км-ге дейін артады және OB өткізгіштігінің пайда болу коэффициенті 
айтарлықтай артады. Бұл әдістің кемшіліктері поляризацияны сақтай отырып, 
оптикалық беріліс пен қабылдау жолын, сонымен қатар бірқатар қосымша 
құрылғыларды қажет етеді: жиілікті ауыстырғыштар, оптикалық клапандар, 
поляризация контроллері, оптикалық күшейткіштер, автоматты жиілікті 
басқару жүйелері және т.б. бұл ТОТЖ-ның құнын едәуір қиындатады және 
арттырады. 
Бірнеше ақпараттық немесе компоненттік ағындар бір-біріне 
біріктірілетін уақытша тығыздалатын (уақытша мультиплексирлеумен) және 
әрбір компоненттік ағынның бір-бірден берілуі үшін өзінің уақыт аралығы 
бөлінеді. Біріктіру электр сигналдары деңгейінде және оптикалық сигналдар 
деңгейінде жүзеге асырылуы мүмкін. Электр сигналдарының деңгейінде 
уақытша мультиплексирлеу 5.10-суретте келтірілген, онда келесі белгілер 
қабылданды: 
1...N-көп арналы электр сигналдарын беретін компоненттік ақпараттық 
ағындардың көздері; MUX-топтық электр сигналын жасай отырып, белгілі бір 
уақыт интервалына жалпы оптикалық таратқышқа (операға) компоненттік көп 
арналы электр сигналдарын жүйелі түрде қосатын уақытша мультиплексор; 
ОВ - оптикалық талшық; ОПр - оптикалық сигналды топтық электр сигналына 
түрлендіретін, N компонентті көп арналы электр сигналдарын қамтитын 
оптикалық қабылдағыш.; DMUX-уақытша демультиплексор, қабылданған 
компоненттік көп арналы электр сигналдарын тиісті қабылдағыштар бойынша 
1 шектейді...N. Мультиплексор және демульти-плексор синхронды жұмыс 
істеуі тиіс. 
5.10 сурет-Электр сигналдар деңгейінде уақытша мультиплексирлеу 

145 
Ақпараттық компоненттер ағындары арналардың жиілік бөлінісі бар 
тарату жүйелері негізінде де, импульстік және цифрлық модуляция әдістеріне 
негізделген беру жүйелері негізінде де құрылуы мүмкін екенін ескеріңіз. 
Оптикалық сигналдар деңгейінде уақытты мультипликациялау сұлбасы 
5.11-суретте көрсетілген, онда келесі белгілер қабылданған:
- 1 ... N 
компоненттік ақпарат ағындарының оптикалық таратқыштар (оптикалық 
сигналдарға айналдырылған көпканалды аналогтық немесе сандық электр 
сигналдары); OMUX - бұл оптикалық сигналды әр OPER-ден бір мөлшерге 
кешіктіретін оптикалық мультиплексор (мұнда N - құрамдас ақпараттар 
ағындарының саны немесе көп арналы оптикалық сигналдар), N көпканалды 
оптикалық сигналдарды топтық оптикалық ағынға біріктіріп, оны оптикалық 
талшыққа бағыттайды ( OB); ODMUX - қабылдау кезінде кері түрлендіруді 
жүзеге асыратын оптикалық демультиплексор. 
5.11 сурет - Оптикалық сигналдар деңгейінде уақытша 
мультиплексирлеу 
Электр сигналдарының деңгейінде де, оптикалық деңгейінде де 
уақытша мультиплекстеу кезінде қысқа (наносекундты) Жарық импульстерін 
беру талап етіледі. Сонымен қатар, оптикалық таратқыштар мен 
қабылдағыштардың оптоэлектронды компоненттерінің жылдамдығына 
қойылатын талаптар да өте жоғары. Сонымен қатар, оптикалық трактілердің 
тарату жылдамдығы немесе кеңжолақты таратқыштың дисперсиялық 
қасиеттерімен шектеледі. 
Уақытша мультиплекстеудің басты артықшылығы - ОБ өткізу 
қабілеттілігін арттыру коэффициентінің артуы (беру жылдамдығы 16 Гбит / с-
қа дейін жеткен) және толықтай оптикалық байланыс желісін құру мүмкіндігі. 

жүктеу/скачать 3,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: