3.2 Регенерациялық учаске ұзындығы

Талшықты оптикалық кабельдік магистраль (ТОКМ) салынған және қосылып ұзартылған кабель ұзындықтарынан тұрады да, өзінің шеттеріндегі бірінші ажыратып – қосып біріктірулеріне дейін жүргізіледі. ТОКМ-ды жобалағанда ескерілуге тиіс ең маңызды берілістік көрсеткіштері қолданылатын талшықтың сәуле жолдарының өшуімен өткізу жолағы ені, ажыратып қосу жалғауларындағы, тармақтандырғыштардағы, енгізу – шығару құрылғыларындағы және т.б. шығындар, сондай-ақ аппарат жобасына қажетті түрде енгізілетін запас, ажыратылмайтын жалғауларды жөндегендегі шығындарды өтемдеуге шығындар, өйткені кабельдік магистралдар пайдаланудың ұзақ мерзіміне жобаланады.

3.3 Оптикалық талшықтар негізгі типтері

Сәулелік жол дөңгелек немесе төртбұрышты диэлектрлік (стержень) болып табылады, диэлектрлік жабылғымен (қабықпен) қоршалған өзекше деп аталады. Сәулежолды және де жабу түріндегі екінші жабылғымен қоршайды, ол талшықтың механикалық қорғаушысы; жаб сонымен қатар іштен түсетін немесе талшық сыртынан келетін жарықты жұтқыш қызметін атқарады. Сондай-ақ ол талшық өзекшесінен (қабықтың) жабылғының сыртқы шекарасынан толық шағылысу жасамайтын жарық сәулелерінің кез келген зиянды интерференциясын басып тастайды, олар жабумен жұтылады.

Талшықтардың негізгі үш түрі бар: сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы, сыну коэффициентінің жайлап өзгеруі бр көпмодалы және бір модалылар.

Сатылы сыну коэффициенті бар көпмодалы сәулежол өзекше мен жабылғы арасындағы шекарада сыну коэффициентінің шұғыл өзгерісі болуымен сипатталады.

Сыну коэффициентінің жайлап өзгерісі бар көпмодалы сәулежол талшық оптикалық өсіне қарай бағытта сәуленің үздіксіз ауытқуы түріндегі жарық таралуы болуымен сипатталады.

Жарық кішкене ГШ бар облыстарда тезірек таралады, ал бұл таралу уақытының айырмасының төмендеуіне яғни дисперсиясына әкеледі. Дисперсия минималді болады, егер профиль пішіні параболикалыққа жақындаса.

Бірмодалы сәулежолдардың жиіліктер жолағының шектік енуі және таралудың белгілі сипаттамалары бар. Ол аса көлемді ақпаратты алыс қашықтықтарға таратуға идеалды түрде жарайды. Бірмодалы сәулежолдардың сыну көрсеткіштері әртүрлі болады.

Сипаттамалары:  = 0,85 мкм NA=0,1-ге тең болғанда өшудің 1 дБ/км-ге тең шектік мәні бар. Жиіліктер жолағы 40 ГГцкм-ге тең және материалдағы дисперсиямен және сәулежолдық дисперсиямен шектеледі.

Оптикалық күшейткіштері бар көп каналды ТОТЖ толық ұзындықтары жұмыстың диапазонында 1,55 мкм мөлдірлік терезесінде жұмыс істеуге арналған. Қолдану коды бойынша оптикалық жымдастыру классификациясына сәйкес оптикалық күшейткіштері бар көпканалды ТОТЖ-рі келесі типтегі бірмодалы талшықтары бар оптикалық кабельдермен жұмыс істе алады:

• МСЭ-Т G.625 (SMF-single mode fiber) нұсқауына сәйкес стандартты талшық;

• МСЭ-Т G.653 (DSSMF-dispersion shifted single mode fiber) нұсқауына сәйкес 1,55 мкм тасқын ұзындықтарына ығысқан дисперсиясы бар талшық;

• МСЭ-Т G.655 (NZ DSSMF-non-zero dispersion shifted single mode fiber) нұсқауына сәйкес нөлдік емес ығысқан дисперсиясы бар талшық.

1,55 мкм терезедегі өшуі бойынша түгел талшықтың үш типі де шамамен бірдей, бірақ хроматикалық дисперсиясы сипаттамаларымен ерекшеленеді. Бір арнасы ТОТЖ-лер үшін SMF-қа қарағанда DSSMF-ті қолдану кең жолақтылық бойынша регенерация учаскесінің ұзындығы айтарлықтай үлкейтуге мүмкіндік береді, өйткені DSSMF үшін нөлдік дисперсия толқын ұзындығы 0 1,55 мкм жұмыс диапазоны ортасына жылжыған. Бірақ та оптикалық күшейткіштері бар көпарналы. ТОТЖ үшін нәтиже теріс болып шығады, өйткені осы жағдайда болатын сызықты емес эффектілер әсері 0/5/ толықн. Ұзындығы төңірегінде шұғыл өседі.

Жоғары өткізгіштік қабілеті бар ТОТЖ үшін SMF-ді қолдану (бір арналы үшін  10Гб/с және көпарналы ТОТЖ үшін  40Гб/с) регенерация учаскесі толқын ұзындығы шұғыл төменеуінен іс жүзінде мүмкін болмайды. Сондықтан жоғарғы өткізгіштік қабілеті бар көпканалды ТОТЖ үшін талшықтық үшін типін - NZDSSMF-ні қолданған қолайлы, DSSMF-мен салыстырғанда оның ерекшелігі 1,55 мкм терезеде 0 толқын ұзындықтары жұмыс диапазонының шегінен шығарылған, бірақ SMF-пен салыстырғанда 1,55 мкм терезесінде дисперсияның әжептәуір төменгі мәніне ие. 3.3-кестеде бірканалды ТОТЖ үшін әртүрлі тарату жылдамдықтарында және SMF талшығында оптикалық құрылғыны (ОК) қолдану варианттарындағы регенерация учаскесінің сәйкесті созылу қашықтығы (км-мен) берілген.

3.3 –кесте. Регенерация учаскесі созылу қашықтығы сипаттамсы

Вариант ОК f, Мб/с	I,км	II,км	III,км	IV – 1,км	IV – 9,км
155	144	204	236	234	208
622	114	174	218	216	190
2500	66	126	194	192	166

Жолдық арнажол схемасын ОҚ-ны қосу варианттары: ОҚ-сыз схема; ІІ – ОҚ бар схема таратуға (ОҚ1); ІІІ екі ОҚ бар схема тарату мен қабылдауға (ОҚ1, ОҚ2); IV – ІІІ схема + n аралық күшейткіштер (ОҚ3).

Кестеден көрініп тұр, ең арзан SMF оптикалық кабельді қолдануға тарату жылдамдығы өсуімен регенерация учаскесінің ұзындығы шұғыл кішіреюін аламыз. Осы тәуелділікті төмендету үшін DLF компенсациялық дисперсиясы бар талшықтарды немесе PDC пассивті компенсаторларды пайдалану мүмкіндігі бар.

Перспективада 10 Гб/с өткізгіштік қабілеті бар ТОТЖ жобалағанда бірарналы ТОТЖ үшін және 40 Гб/с дейін көпарналы ТОТЖ үшін SMF ііндегі талшықтар негізінде ОК қолдану тіптен тиімді болуы мүмкін, өйткені ол NZDSSMF типті талшықтарға қарағанда әлдеқайда арзан. Бірарналы ТОТЖ үшін PDC орнына DSSMF талшықтары негізіндегі кабель пайдаланылуы мүмкін, бірақ көпарналы ТОТЖ үшін SMF типті талшықтарды пайдаланған тиімді.