Талшықта сәулеленудің таралуының сәулелеік талдауы

sinc = n2/n1, (3.9)

sinc = 1,4410/1,4675 = 0,98

c = arcsinc = arcsin0,98 = 78,50

«Өзекше – жабылғы» бөлінісіндегі шекарада толық ішкі шағылысу (ТІШ) мына бұрыштарда болады:

с    /2. (3.10)

Бұл жағдайда, (3.6) – шартын қанағаттандыратын сәуле өзекше бойымен қиғашты траекториямен таралады. ТІШ құбылысында ілеспе шығындар туындамайтындықтан, (3.6) шартын қанағаттандыратын сәулелер жиынтығы, жарықты сигналды алыс қашықтыққа таратуды қамтамасыз ете алатыны анық болады.

Талшықта көптеген меридионалдық қималар болады, олардың әрқайсысында, (3.6) шартын қанағаттандыратын көптеген меридионал сәулелер таралуы мүмкін және де сәйкесті түрде келесі шекте бағыттаушы бұрыштары 1 (яғни толқындық вектор мен талшық өсі арасында):

0  1  /2-с. (3.11)

Сонымен егер сыну көрсеткіші n0 мөлдір ортамен қоршалған талшық ұшына, кез келген меридионалдық жазықтықтардан өске 0 бұрышымен сәулелер түссе, онда талшықтағы олардың толқындық таралу шартына түсу бұрышы 0-ге келесідей шектеулік бар:

0  arcsin(n12-n22/n0)1/2. (3.12)

Кіріс үш шекарасындағы сыну үшін (3.12) өрнегін Снеллиус заңынан шығару қиын емес:

sin0c/sin1c = n1/n0  n0 = n1sin1/ sin0. (3.13)

Сондай-ақ (3.5) шартынан және 1c+с = /2 қатынасын:

sin1c = 90-78,5 = 11,50,

1c = 0,199,

n0 = 1,4675х0,199/0,27 = 1,082,

0  arcsin(1,46752-1,44102/1,082)1/2 = 290.

Егер, көп кездесетін жағдай, жарық кіріс ұщқа ауа ортасынан түссе (бұл үшін жылдалатын талшықтар арасында немесе жарық көзі мен талшық арасында тіптен минималды аралық болса жеткілікті), онда n0 = 1 және:

sin0c = (n12-n22)1/2 = Nа = 0,27, (3.14)

0c = 15,70.

(3.10) өрнегі бұрыннан белгілі шаманы – талшықтың сандық апертурасын анықтайды.

Бірмодалы талшық үшін жүргізілген есептеулер нәтижесінде ЖАО (ЗАО) «Москабель-Фуджикура» шығаратын кабель типін таңдап алдық. Бұл тегістелген сәулежол дисперсиясы бар бірмодалық талшықтардан тұратын оптикалық кабель, оның көмегімен кез келген толқын ұзындығында материалдық және толқындық дисперсияның толық өтемделуін алуға болады. Осы кабельдің негізгі оптикалық сипаттамалары 3.4 – кестеде келтірілген.
3.4 – кесте. ОМЗКГМ-10-01-0,22–(20,0) кабелі көрсеткіштері

Регенерация учаскесі ұзындығы шамасын бағалау үшін келесі өрнектер пайдаланылуы мүмкін:

мұнда Amax, Amin (дБ) – ТОТЖ аппаратурасының басып тасталатын өшуінің максималды және минималды мәндері;

Aok(дБ/км) – кабельдің оптикалық талшықтарындағы километрлік өшу;

Aнс(дБ) – регенерация учаскесіндегі кабельдің құрылыстық ұзындығы жымдасуы арасындағы ажыратылмайтын оптикалық жалғаушысының оптикалық сәулелену қуаты өшуінің орташа мәні;

Lстр (км) – регенерация учаскесіндегі кабельдік құрылыстың ұзындығының орташа мәні;

Аpc (дБ) – ажыратылатын оптикалық жалғаушының оптикалық сәулеленуі қуаты өшуі;

n - регенерация учаскесіндегі ажыратылатын (ағытылатын) оптикалық жлғаушылардың саны.

Құрылыстық ұзындықтардың жымдасу (біріктіру) орны қосымша өшуді енгізбейді деген шартпен регенерация учаскесінің максималды мүмкін болатын ұзындығын анықтайық. Онда регенерация учаскесі регенерациясы тарату жүйесі энергетикалық зонасымен және кабельдің километрлік өшуімен анықталады:

мұнда А – жүйенің энергетикалық зонасы;

Lk - кабельдің километрлік өшуі.

Тарату жүйесінің энергетикалық зонасы таратушы және қабылдаушы жақтарындағы сигналдық максималды мүмкін деңгейлерімен анықталады:

А=39+6=45, дБм (3.18)

ОМЗКГМ кабелінің 0,22 дБ/км-ге тең километрлік өшуі бар.

Сәулежолының сатылы профилді сыну көрсеткіші бар талшықты - оптикалық кабельді пайдаланғанда регенерациялық учаскенің дисперсиямен шектелген ұзындығы 232 км-ге тең болады.

мұнда А - жүйенің энергетикалық запасы;

Lbb - сәулежол – таратқыш жымдасуындағы шығындар;

Lвыв - сәулежол – қабылдағыш жымдасуындағы шығындар;

Lст – қосымша шығындар себебінен туындайтын өшу;

Lm - сәулежол – сәулежол жымдасуындағы өшу;

Lk – кабельдің километрлік өшуі;

L – кабельдің құрылыстық ұзындығы.

Кабель 2 км ,4км, 6 км, 10км-лік құрылыстық ұзындықтармен дайындалып беріледі.

Келесі шарттарда регенерация учаскесі макисмалды мүмкін болатын ұзындығын есептейік:

Табылған шамалардан, талшықтың дисперсиялық қасиеттерін (бұл жағдайда ұзындық 232 км) және өшуді (мұнда 219 км) ескере отырып регенерация учаскесінің ұзындығы ақырғы мәні ретінде ең кішкентай мәнін таңдап аламыз. Регенерация учаскесі ұзындығы 219 км-ге тең.

Сонымен, елді пункттер арасындағы үлкен емес аралықтарды, олардың ішіндегі максималдысы Байганин мен Жарқамыс арасы 85 км, ескере отырып, регенераторлар немесе оптикалық күшейткіштер керек емес деген қорытындыға келеміз.