دانلود مقاله ارتباطات فیبر نوری

اختصاصی از فی بوو دانلود مقاله ارتباطات فیبر نوری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ارتباطات فیبر نوری
اگردر ارتباطات از نور به عنوان به عنوان یک حامل علائموازرشته های نوری به عنوان واسطه انتقال استفاده شود،نام آننوع ارتباط،ارتباطاتفیبر نوری خواهد بود.کاربردهای ارتباطاتفیبر نوری از اولین نصب تجاری یک سیستم فیبر نوری در سال 1977 بسرعت در حال رشد بوده است. در حال حاضر هر شرکت مخابراتی بزرگ که در فواصل طولانی خدمات ارائه می کند میلیونها دلار بر روی سیستمهای ارتباطات فیبر نوری ،صدا ، تصویر و داده ها با استفاده از یک منبع نوری مناسب به یک جریان تکانه های رمز گذاری شده از نور تبدیل می شود.این رشته جریان تکانه توسط فیبر های نوری به یک ایستگاه تقویت و یا دریاقت ،حمل می شود.در ایستگاه نهایی دریافت ،پالسهای نوری به علائم الکتریکی تبدیل شده ،از آنها رمز گشایی می شود و در نهایت به شکل اطلاعات اصلی د می آیند.ارتباطات فیبر نوری در حال حاضر در کاربردهای نظامی،مخابرات،انتقال داده ها کنترلهای صنعتی و کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.
مقدمه
     انسانها از دوران باستان از نور بیه عنوان وسیله ای برای انتقال اطلاعات  استفاده می کرده اند.فانوس روی کشتی ها و علائم دودی یا آینه هایی که نور را به زمین باز می تابانند نمونه های اولیه استفاده انسانها از نور برای مبادله اطلاعات هستند. حدود یک قرن پیش (1880) بود که الکساندر گراهام بل یک علامت تلفنی را با استفاده از نور به عنوان حامل علامت به فاصله ای بیش از 200 متر انتقال داد.بل اختراع خود را «فوتوفون» نامید و آن را ثبت کرد.اما او بر اساس محاسباتش فوتوفون را بخاطر تلفن الکتریکی کنار گذاشت . فوتوفون در زمان اختراعش به نحو تجاری قابل استفاده نبود چون دو مانع در برابر آن وجود داشت (1)فقدان منبع نوریقابل اتکاء (2) فقدان یک واسطه انتقال
اختراع لیزر در سال 1960 تحرک تازه ای به ایده ارتباطات موج نوری بخشید(در این سال دانشمندان ظرفیت شگفت آور حمل اطلاعات توسط این لیزرها را درک کردند).آزمایشگاههای مختلفی در نقاط مختلف جهان در طی سالهای اولیه دهه 1960 تحقیقات بسیاری را در مورد ابزارهای نوری و واسطه های انتقال انجام دادند.اما تا سال 1966 واسطه های انتقال به عنوان مشکل اصلی باقی ماندند.در این سال کی.سی.کائو و جی.ای.هوکهام پیشنهاد کردنندکه فیبر های شیشهای با مغزی کاملاً خالص که توسط یک پوشش با انکسار اندک احاطه شده باشد می تواند به کار انتقال نور در فواصل بسیار طولانی بیاید .در این زمان ،شیشه  های در دسترسدر هر کیلو متر صدها دسی بل افت داشتند.دز سال 1970رابرت ماورر از شرکت Corning glass works توانست فیبری با افت 20 دسی بل بر کیلو متر بسازد.از آن زمان ،پیشرفت بسیار سریع در تولید فیبر های نوری با افت اندک در آزمایشگاههای مختلفی در ایالات متحده ژاپن و اروپا حاصل شده است و امروزه ارتباطات فیبر نوری یکی از سریع ترین صنایع از حیث رشد است.از ارتباطات فیبر نوری برای انتقال صدا ،تصویر و داده ها در فواصل بسیار زیاد و نیز شبکه های محلی استفاده می شود.
ظاهراً فیبر نوری روش انتخابی آینده رای بسیاری از کاربردهای ارتباطی است .بیشترین فایده سیستم موج نور ظرفیت بشدت زیاد آن برای انتقال اطلاعات است. سیستمهایی وجود دارد که می توانند هزاران مکالمه همزمان را بر روی یک جفت فیبر نوری که نازک تر از موی انسان است حمل کنند.کابلهای هدایتگر نوری علاوه بر این ظرفیت بسیار زیاد ،وزن اندکی دارند،در برابر تداخل الکترومغناطیسی ایمن هستند و بالقوه می توانند بسیار ارزان باشند.
یک سیستم ارتباطات موج نوری (نمودار4.1) شامل است بر یک فرستنده ،یک واسطه ارسال و یک گیرنده،فرستنده،علامت الکترونیکی رمزگذاری شده.
فیبر نوری
پس از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی ،ایده بکار گیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال 1966 همزمان در امگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با ؟ اعلام شد که عملاً در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال 1976 با پوشش فراوان پژوهندگان ،تلفات فیبر نوری تولیدی شدیداً کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیم های هم محور به کار رفته در شبکه مخابرات بود.
فیبر نوری از پالس های نور برای انتقال داده ها از طریق تار های شیشه یا پلاستیک بهره می گیرد. یک کابل قیبر نوری که کمتر از یک اینچ فطر دارد می تواند صد ها هزار مکالمه صوتی را حمل کند.فیبر های نوری تجاری ظرفیت 2.5 گیگابایتی در ثانیه تا 10 گیگا بایت در ثانیه را فراهم می سازد.فیبر نوری از چندین لایه ساخته می شود. درونی ترین لایه را هسته می نامند .هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً)است.هسته در بعضی از کابلها از پلاستیک کاملاً باز تابنده ساخته می شود .که هزینه ساخت را پایین می آورد.با این حال ،یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده ها در فواصل کوتاه به کار می رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد،که از شیشه یا پلاستیک ساخته می شود. هسته وپوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می دهندکه باعث می شود که نور در هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابنده شود کهدر آن دو ماده به هم می رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را ( بازتاب داخلی کلی )  می نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود 125 میکرون است(هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)،که در حدود اندازه یک تار موی انسان است. بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می گیرد.
یک پوشش محافظ پلاستیکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می دارد، که می تواند صدها فیبر نوری مختلف را دربر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است.
از لحاظ کلی، دونوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می دهد،در حالی که فیبر چند حالتی می تواند صدها حالت نور را به طور همزمان انتقال بدهد.
فیبر نوری در ایران
در ایران در اوایل دهه 60 فعالیتهای ‎پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولیدفیبر نوری در پونگ تهران را در پی داشت و عملاً در سال 1373 تولید فیبر نوری با ظرفیت50000 کیلو متر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفادهاز کابل های نوری در دیگر شهرهای بزگ  ایران آغاز شد تا در ایندهنزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند.
فیبر نوری یک موجود استوانه ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه و پلاستیکی تشکیل شده است. بر پایه قانون اسنل برای اتشار نور در فیبر نوریشرط: می بایست بر قرار باشد که به ترتیب ضریب شکست های مغزی وغلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عوامل ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می شود. این عوامل عمدتاً ناشی از جذب فرابنفش ،جذب فروسرخ ،پراکندگی رایلی ،خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند .


فیبرهای نوری نسل سوم
طراحان فیبر های نسل سوم ،فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشد .برای دستیابی به این نوع فیبر ها ،محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردنند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده تری بود.در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مدار از نسل دوم ،که حداقل پاشندگی آن در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ،به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی .اس.اف ساخته شد.

شامل 29 صفحه word