دانلود مقاله فیبر نوری

مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پيشرفت بشري ، از زماني كه بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پيام خود را ارسال مي‌كرد، شروع شده است . اين خود بطور بديهي يك نوع مخابرات نوري است و در تاريكي قابل اجرا نمي‌باشد . درخلال روز ،منبع نور براي سيستم مورد مثال خورشيد است… پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله فیبر نوری دنبال نمایید. این فایل شامل 85 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل فیبر نوری

عنوان: فیبر نوری
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 85
حجم فایل : 316 کیلوبایت

بخشی از  مقاله فیبر نوری را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

مقدمه

يك گرايش از مهندسي برق است كه خود به دو زير مجموعه ميدان و امواج و سيستم تقسيم مي‌شود. در گرايش سيستم هدف فرستادن اطلاعات از يك نقطه به نقطه‌اي ديگر است. اطلاعات معمولاً به صورت سيگنال‌هاي الكترونيكي وارد ” فرستنده ” مي‌شوند، با روشهاي مختلف به “گيرنده” انتقال پيدا مي‌كنند، و سپس دوباره به سيگنالهاي الكترونيكي حامل اطلاعات فرستاده شده تبديل مي‌گردند. مديومهاي ( محيط‌هاي ، كانالهاي ، رسانه‌هاي ) انتقال سيگنالها از فرستنده به گيرنده شامل سيم مسي ( زوج سيم ، كابل هم محور )، امواج راديويي   ( بي‌سيم )، موجبرها ،و فيبرنوري مي‌شوند.

سيگنالها و سيستم‌هاي مخابراتي به دو نوع تقسيم مي‌شوند : آنالوگ و ديجيتال. سيگنال‌هاي آنالوگ داراي مقادير پيوسته در زمانهاي پيوسته هستند، در حالي كه سيگنالهاي ديجيتال فقط در زمانهاي معيني ( samples ) داراي مقادير گسسته ( مثلاً 0يا 1 ) هستند. راديوهاي AM و FM و تلفن‌هاي شهري نمونه‌هايي از سيستم‌هاي مخابراتي آنالوگ هستند. مودم‌هاي كامپيوتر، تلفنهاي همراه جديد، و بسياري از دستگاههاي جديد ديگر مخابراتي با سيگنالهاي ديجيتال كار مي‌كنند.

اهداف اصلي مهندسي مخابرات عبارتند از فرستادن اطلاعات با بالاترين سرعت ممكن (براي‌سيسم‌هاي ديجيتال ) ، پايين ترين آمار خطا ، و كمترين ميزان مصرف از منابع (انرژي و پهناي باند). براي دستيابي به اين اهداف و تجزيه و تحليل عملكرد سيستم‌هاي مخابراتي ، اين رشته مهندسي از آمار و احتمالات بهره فراواني مي‌گيرد .

1-1 فيبر نوري

پس از اختراع ليزر در سال 1960 ميلادي ، ايده بكارگيري فيبر نوري براي انتقال اطلاعات شكل گرفت . خبرساخت اولين فيبر نوري در سال 1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفي برابر با ؟ اعلام شد كه عملاً در انتقال اطلاعات مخابراتي قابل استفاده نبود تا اينكه در سال 1976 با كوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فيبر نوري توليدي شديداً كاهش داده شد و به مقداري رسيد كه قابل ملاحظه با سيم‌هاي هم محور بكار رفته در شبكه مخابرات بود .

فيبر نوري از پالس‌هاي نور براي انتقال داده‌ها از طريق تارهاي سيلكون بهره مي‌گيرد . يك كابل فيبرنوري كه كمتر از يك اينچ  قطر دارد مي‌تواند صدها هزار مكالمه صوتي را حمل كند . فيبرهاي نوري تجاري ظرفيت 5/2 گيگابايت در ثانيه تا 10 گيگابايت در ثانيه را فراهم مي‌سازند . فيبر نوري از چندين لايه ساخته مي‌شود . دروني‌ترين لايه را هسته مي‌نامند . هسته شامل يك تار كاملاً بازتاب‌كننده از شيشه خالص (معمولاً) است . هسته در بعضي از كابل‌ها از پلاستيك كاملاً بازتابنده ساخته مي‌شود ، كه هزينه ساخت را پايين مي‌آورد . با اين حال ، يك هسته پلاستيكي معمولاً كيفيت شيشه را ندارد و بيشتر براي حمل داده‌ها در فواصل كوتاه به كار مي‌رود . حول هسته بخش پوسته قرار دارد ، كه از شيشه يا پلاستيك ساخته مي‌شود . هسته و پوسته به همراه هم يك رابط بازتابنده را تشكيل مي‌دهند كه باعث مي‌شود كه نور در هسته تابيده شود تا از سطحي به طرف مركز هسته باز تابيده شود كه در آن دو ماده به هم مي‌رسند . اين عمل بازتاب نور به مركز هسته را (بازتاب داخلي كلي) مي‌نامند . قطر هسته و پوسته با هم حدود 125 ميكرون است (هر ميكرون معادل يك ميليونيم متر است ) ، كه در حدود اندازه يك تار موي انسان است . بسته به سازنده، حول پوسته چند لايه محافظ ، شامل يك پوشش قرار مي‌گيرد .

يك پوشش محافظ پلاستيكي سخت لايه بيروني را تشكيل مي‌دهد . اين لايه كل كابل را در خود نگه مي‌دارد ، كه مي‌تواند صدها فيبر نوري مختلف را در بر بگيرد . قطر يك كابل نمونه كمتر از يك‌اينچ است .

از لحاظ كلي ، دو نوع فيبر وجود دارد : تك حالتي و چند حالتي . فيبر تك حالتي يك سيگنال نوري را در هر زمان انتشار مي‌دهد ، در حالي كه فيبر چند حالتي مي‌تواند صدها حالت نور را به طور همزمان انتقال بدهد .

2-1 فيبر نوري در ايران

 در ايران در اوايل دهه 60 ، فعاليت پژوهشي در زمينه فيبر نوري در پژوهشگاه ، بر پائي مجتمع توليد فيبر نوري در پونك را در پي داشت و عملاً در سال 1373 توليد فيبر نوري با ظرفيت 50000كيلومتر در سال در ايران آغاز شد. فعاليت استفاده از كابل‌هاي نوري در ديگر شهرهاي بزرگ ايران آغاز شد تا در آينده نزديك از طريق يك شبكه ملي مخابرات نوري به هم بپيوندند.

 فيبر نوري يك موجبر استوانه‌اي از جنس شيشه يا پلاستيك است كه دو ناحيه مغزي و غلاف با ضريب شكست متفاوت و دو لايه پوششي اوليه و ثانويه پلاستيكي تشكيل شده است. برپايه قانون اسنل براي انتشار نور در فيبر نوري شرط : مي‌بايست برقرار باشد كه به ترتيب ضريب شكست‌هاي مغزي و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثير عواملي ذاتي و اكتسابي دچار تضعيف مي‌شود. اين عوامل عمدتاً ناشي از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراكندگي رايلي، خمش و فشارهاي مكانيكي بر آنها هستند. منحني تغييرات تضعيف بر حسب طول موج در شكل زير نشان داده شده است. سيستم‌هاي مخابرات فيبر نوري گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم‌هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يكي از پر اهميت‌ترين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهيل از مهم‌ترين ويژگي‌هاي مخابرات فيبر نوري مي‌باشد. يكي از پر اهميت‌ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري آساني انتقال در فرستادن سيگنال‌هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است كه قابليت تقسيم‌بندي در حوزه زماني را دارا مي‌باشد. اين به اين معني است كه مخابرات ديجيتال تامين‌كننده پتانسيل كافي براي استفاده از امكانات مخابره اطلاعات در پكيجهاي كوچك انتقال در حوزه زماني است. براي مثال عملكرد مخابرات فيبر نوري با توانايي 20 مگاهرتز با داشتن پهناي باد 20 كيلوهرتز داراي گنجايش اطلاعاتي 1,0% مي‌باشد. امروزه انتقال سيگنالها به وسيله امواج نوري به همراه تكنيكهاي وابسته به انتقال شهرت و آوازه سيستم‌هاي انتقال ماهوارهاي را به شدت مورد تهديد قرار داده است. دير زماني است كه اين مطلب كه نور مي‌تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قـرار گيرد به اثبات رسيده است و بشـر امـروزه توانسته است كه از سرعت فوق‌العـاده آن به بهترين وجه استفاده كند. در سال 1880 ميلادي الكساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتياز نامه خود در زمينه مخابرات امواج نوري براي دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گرديد، در 15 سال اخير با پيشرفت ليزر به عنوان‌ يك منبع نور بسيار قدرتمند و خطوط انتقال فيبرهاي نوري فاكتورهاي جديدي از تكنولوژي و تجارت بهتر را براي انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فيبر نوري ابتدا به عنوان يك مخابرات از راه دور قراردادي تلقي مي‌شد كه در آن امواج نوري به عنوان حامل يك يا چند واسطه انتقال استفاده مي‌شد. با وجود آنكه امواج نوري حامل سيگنالهاي آنالوگ بودند اما سيگنالهاي نوري همچنان به عنوان سيستم‌ مخابرات ديجيتال بدون تغيير باقي مانده است. از دلايل اين امر مي‌توان به موارد زير اشاره كرد : 1) تكنيكهاي مخابرات در سيستم‌هاي جديد مورد استفاده قرار مي‌گرفت.         2) سيستم‌هاي جديد با بالاترين تكنولوژي براي داشتن بيشترين گنجايش كارآمدي سرعت و دقت طراحي شده بود. 3) انتقال به كمك خطوط نوري امكان استفاده از تكنيكهاي ديجيتال را فراهم مي‌ساخت. اين مطلب نياز انسان را به دسترسي به مخابره اطلاعات را به صورت بيت به بيت پاسخگو بود.

• توانايي پردازش اطلاعات در حجم وسيع : از آنجايي كه مخابرات فيبر نوري داراي كارايي بالاتري نسبت به سيمهاي مسي سنتي هستند بشر امروزي تمايل چنداني براي پيروي از سنت ديرينه خود ندارد و توانايي پردازش حجم وسيعي از اطلاعات در مخابره فيبر نوري او را مجذوب و شيفته خود ساخته است.
• آزادي از نويزهاي الكتريكي : بافت يك فيبر نوري از جنس پلاستيك يا شيشه به دليل رسانندگـي انتخاب مي‌شود. در نتيجه يك حامـل موج نـوري مـي‌تواند از پتـانسيل مـوثـر

ميدانهاي الكتريكي در امان باشد. از قابليت‌هاي مهم اين نوع مخابرات مي‌توان به امكان عبور كابل حامل موج نوري از ميان ميدان الكترومغناطيسي قوي اشاره كرد كه سيگنالهاي نام برده بدون آلودگي از پارازيت‌هاي الكتريكي و يا سيگنالهاي مداخله‌گر به حداكثر كارايي خود خواهند رسيد.

3-1 فيبرهاي نوري نسل سوم

طراحان فيبرهاي نسل سوم، فيبرهايي را مد نظر داشتند كه داراي كمترين تلفات و پاشندگي باشند. براي دستيابي به اين نوع فيبرها، محققين از حداقل تلفات در طول موج 55/1 ميكرون و از حداقل پاشندگي در طول موج 3/1 ميكرون بهره جستند و فيبري را طراحي كردند كه داراي ساختار نسبتاً پيچيده‌تري بود. در عمل با تغييراتي در پروفايل ضريب شكست فيبرهاي تك مد از نسل دوم، كه حداقل پاشندگي آن در محدوده 3/1 ميكرون قرار داشت، به محدوده 55/1 ميكرون انتقال داده شد و بدين ترتيب فيبر نوري با ماهيت متفاوتي موسوم به فيبر دي.اس.اف ساخته شد.

4-1 كاربردهاي فيبر نوري

1. كاربرد در حسگرها : استفاده از حسگرهاي فيبر نوري براي اندازه‌گيري كميت‌هاي فيزيكي مانند جريان الكتريكي، ميدان مغناطيسي، فشار، حرارت، جابجايي، آلودگي آب‌هاي دريا، سطح مايعات، تشعشعات پرتوهاي گاما و ايكس در سال‌هاي اخير شروع شده است. در اين نوع حسگرها، از فيبر نوري به عنوان عنصر اصلي حسگر بهره‌گيري مي‌شود بدين ترتيب كه ويژگي‌هاي فيبر تحت ميدان كميت مورد اندازه‌گيري تغيير يافته و با اندازه شدت كميت تأثيرپذير مي‌شود.
2. كاربردهاي نظامي : فيبر نوري كاربردهاي بي‌شماري در صنايع دفاع دارد كه از آن جمله مي‌توان برقراري ارتباط و كنترل با آنتن رادار، كنترل و هدايت موشك‌ها، ارتباط زيردرياييها ( هيدروفون ) را نام برد.
3. كابردهاي پزشكي : فيبر نوري در تشخيص بيماري‌ها و آزمايشهاي گوناگون در پزشكي كاربرد فراوان دارد كه از آن جمله مي‌توان چنده‌سنجي ( دزيمتري ) غدد سرطاني، شناسايي نارسايي‌هاي داخلي بدن، جراحي ليزري، استفاده در دندانپزشكي و اندازه‌گيري مايعات و خون نام برد.

5-1 فن آوري ساخت فيبرهاي نوري

براي توليد فيبر نوري،نخست ساختار آن در يك ميله شيشه‌اي موسوم به پيش‌سازه از جنس سيليكا ايجاد مي‌گردد و سپس در يك فرايند جداگانه اين ميله كشيده شده تبديل به فيبر مي‌شود. از سال 1970 روش‌هاي متعددي براي ساخت انواع پيش‌سازه‌ها به كار رفته است كه اغلب آنها بر مبناي رسوب‌دهي لايه‌هاي شيشه‌اي در داخل يك لوله به عنوان پايه قرار دارند.

6-1 روشهاي ساخت پيش‌سازه

روش‌هاي فرآيند فاز بخار براي ساخت پيش‌سازه فيبر نوري را مي‌توان به سه دسته تقسيم كرد :

• رسوب‌دهي داخلي در فاز بخار
• رسوب‌دهي بيروني در فاز بخار
• رسوب‌دهي محوري در فاز بخار

7-1 مواد لازم در فرايند ساخت پيش‌سازه

• تتراكلريد سيليكون : اين ماده براي تأمين لايه‌هاي شيشه‌اي در فرايند مورد نياز است.
• تتراكلريد ژرمانيوم : اين ماده براي افزايش ضريب شكست شيشه در ناحيه مغزي پيش‌سازه استفاده مي‌شود.
• اكسي كلريد فسفريل : براي كاهش دماي واكنش در حين ساخت پيش‌سازه، اين مواد وارد واكنش مي‌شود.
• گاز فلوئور : براي كاهش ضريب شكست شيشه در ناحيه غلاف استفاده مي‌شود.
• گاز هليم : براي نفوذ حرارتي و حباب‌زدايي در حين واكنش شيميايي در داخل لوله مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
• گاز كلر : براي آب‌زدايي محيط داخل لوله قبل از شروع واكنش اصلي مورد نياز است.

 كاربردهاي فيبر نوري

1. كاربرد در حسگرها : استفاده از حسگرهاي فيبر نوري براي اندازه‌گيري كميت‌هاي فيزيكي مانند جريان الكتريكي، ميدان مغناطيسي، فشار حرارت، جابجايي، آلودگي آب‌هاي دريا، سطح ضايعات، تشعشعات پرتوهاي گاما و ايكس در سال‌هاي اخير شروع شده است. در اين نوع حسگرها، از فيبر نوري به عنوان عنصر اصلي حسگر بهره‌گيري مي‌شود بدين‌ ترتيب كه ويژگي‌هاي فيبر تحت ميدان كميت مورد اندازه‌گيري تغيير يافته و با اندازه شدت كميت تأثيرپذير مي‌شود.
2. كاربردهاي نظامي : فيبر نوري كاربردهاي بي‌شماري در و كنترل با آنتن
3. كابردهاي پزشكي : فيبر نوري درتشخيص آن جمله مي‌توان چنده‌سنجي ( دزيمتري ) غدد سرطاني، شناسايي نارسايي‌هاي داخلي بدن، استفاده در

فن‌ آوري ساخت فيبرهاي نوري

براي توليد فيبر نوري، نخست ساختار آن در يك ميله شيشه‌اي موسوم به پيش‌سازه از جنس سيليكا ايجاد مي‌گردد و سپس در يك فرايند جداگانه اين ميله كشيده شده تبديل به فيبر مي‌شود. از سال 1970 روش‌هاي متعددي براي ساخت انواع پيش‌سازه‌ها به كار رفته است كه اغلب آنها بر مبناي رسوب‌دهي لايه‌هاي شيشه‌اي در داخل يك لوله به عنوان پايه قرار دارند.

روش‌هاي ساخت پيش‌سازه

روش‌هاي فرآيند فاز بخار براي ساخت پيش‌سازه‌ فيبر نوري را مي‌توان به سه دسته تقسيم كرد :

• رسوب‌دهي داخلي در فاز بخار
• رسوب‌دهي بيروني در فاز بخار
• رسوب‌دهي محوري در فاز بخار

مواد لازم در فرايند ساخت پيش‌سازه

• تتراكلريد سيليكون : اين ماده براي تأمين لايه‌هاي شيشه‌اي در فرايند مورد نياز است.
• تتراكلريد ژرمانيوم : اين ماده براي افزايش ضريب شكست شيشه در ناحيه مغزي پيش‌سازه استفاده مي‌شود.
• اكسي كلريد فسفريل : براي كاهش دماي واكنش در حين ساخت پيش‌سازه، اين مواد وارد واكنش مي‌شود.
• گاز فلوئور : براي كاهش ضريب شكست شيشه در ناحيه غلاف استفاده مي‌شود.
• گاز هليم : براي نفوذ حرارتي و حباب‌زدايي در حين واكنش شيميايي در داخل لوله مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
• گاز كلر : براي آب‌زدايي محيط داخل لوله قبل از شروع واكنش اصلي مورد نياز است.

8-1 مراحل ساخت

1. مراحل صيقل گرمايشي : پس از نصب لوله با عبور گازهاي كلر و اكسيژن، در دماي بالاتر از 1800 درجه سلسيوس لوله صيقل داده مي‌شود تا بخار آب موجود در جدار دروني لوله از آن خارج شود.
2. مرحله اچينگ : در اين مرحله با عبور گازهاي كلر، اكسيژن و فرئون لايه سطحي جدار داخلي لوله پايه خورده مي‌شود تا ناهمواري‌ها و ترك‌هاي سطحي بر روي جدار داخلي لوله از بين بروند.
3. لايه‌نشاني ناحيه غلاف : در مرحله لايه‌نشاني غلاف، ماده تتراكلريد‌سيليسيوم ‌و اكسي‌كلريدفسفريل به حالت بخار به همراه گازهاي هليم و فرئون وارد لوله شيشه‌اي مي‌شوند و در حالتي كه مشعل اكسي هيدروژن با سرعت تقريبي 120 تا 200 ميلي‌متر در دقيقه در طول لوله حركت مي‌كند و دمايي بالاتر از 1900 درجه سلسيوس ايجاد مي‌كند، واكنش‌هاي شيميايي زير به ‌دست مي‌آيند.

   ذرات شيشه‌اي حاصل از واكنش‌هاي فوق به علت پديده ترموفرسيس كمي جلوتر از ناحيه    داغ‌پرتاب شده و بر روي جداره داخلي رسوب مي‌كنند و با رسيدن مشعل به اين ذرات رسوبي حرارت كافي به آنها اعمال مي‌شود به طوري كه تمامي ذرات رسوبي شفاف مي‌گردند و به جدار داخلي لوله چسبيده و يكنواخت مي‌شوند. بدين‌ ترتيب لايه‌هاي شيشه‌اي مطابق با طراحي با تركيب در داخل لوله ايجاد مي‌گردند و در نهايت ناحيه غلاف را تشكيل مي‌دهند.

فيبر نوري بسترساز تبادل سريع و با كيفيت اطلاعات در عصر كامپيوتر و ماهواره‌ها بشر مي‌تواند در آن واحد تصوير، صدا و ديگر اطلاعات مورد نياز خود را در حداقل زمان دريافت يا ارسال كند. همزمان با ورود به قرن 21 توجه دست‌اندركاران صنعت مخابرات و مراكز تحقيقاتي به فناوري روز دنيا يعني فيبر نوري بيشتر شد به اعتقاد يكي از كارشناسان ارتباطات با استفاده از فيبر نوري زيرساخت‌هاي محلي و شهري ارتباطات قادر خواهد بود با سرعت‌هاي بيشتر و كيفيت برتر به يكديگر و به زيرساخت‌هاي منطقه‌اي و جهاني اطلاعات بپيوندند.

با بكارگيري آخرين فناوري‌هاي انتقال نوري، زيرساخت لازم براي تمام كاربردهاي الكترونيكي از قبيل تجارت الكترونيكي، دولت الكترونيكي و بانكداري الكترونيكي فراهم مي‌شود و ارائه خدمات ارتباطي ارزان، پرسرعت، ايمن و با كيفيت عالي به همه اقشار امكان‌پذير مي‌گردد.

فيبر نوري چيست؟ ساختار فني آن چگونه است و از چه موادي ساخته مي‌شود؟

فيبر نوري يكي از محيط‌هاي انتقال هدايت شده است كه در مخابرات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. محيط انتقال، جايي بين فرستنده و گيرنده است. وقتي پيامي مانند ديتا، تصوير، صدا و يا فيلم قرار است انتقال داده شود نياز به محيط انتقالي مثل فضاي آزاد كه ارتباط « وايرلس » بي‌سيم را شامل مي‌شود، خط دو سيمه تلفني، كابل كواكسيال و يا فيبر نوري است. در حقيقت مي‌توان گفت از نظر ساختاري فيبر نوري يك موج بر استوانه‌اي از جنس شيشه يا پلاستيك است كه از دو ناحيه مغزي و غلاف يا هسته و پوسته با ضريت شكست متفاوت و دو لايه پوششي اوليه و ثانويه پلاستيكي تشكيل شده است فيبر نوري از امـواج نـور براي انتقـال داده‌هـا از طريق تـارهاي شيشه‌ يا پلاستيك بهـره مي‌‌گيرد. هر چند استفاده از هسته پلاستيكي هزينه ساخت را پايين مي‌آورد، اما كيفيت شيشه را ندارد و بيشتر براي حمل داده‌ها در فواصل كوتاه به كار مي‌رود. مغز و غلاف يا هسته و پوسته با هم يك رابط بازتابنده را تشكيل مي‌دهند. قطر هسته و پوسته حدود 125 ميكرون است ( هر ميكرون معادل يك ميليونيوم متر است ) چند لايه محافظ در يك پوشش حول پوسته قرار مي‌گيرد و يك پوشش محافظ پلاستيكي سخت لايه بيروني را تشكيل مي‌دهد اين لايه كل كابل را در خود نگه مي‌دارد كه مي‌تواند شامل صدها فيبر نوري مختلف باشد. هر كابل نوري شامل دو رشته كابل مجزا يكي براي ارسال و ديگري دريافت ديتا در نظر گرفته مي‌شود با گسترش فناوري‌هاي اطلاعات و ارسال پهناي باند بيشتر اطلاعات، ما احتياج به محيط‌هاي انتقال هدايت شده‌اي داريم كه بتواند پهناي باند بيشتري را هدايت كند. پهناي باند بيشتر به معناي ارسال اطلاعات بيشتر يا سرعت بالاتر اطلاعات است. در حقيقت مي‌توان گفت ظرفيت و سرعت دو دليل اصلي استفاده از شبكه فيبر نوري است. امروزه يك كابل مسي انتقال داده را تنها با سرعت يك گيگابايت در ثانيه ممكن مي‌كند در حالي كه يك فيبر نوري به ضخامت تار مو امكان انتقال‌هاي چندگانه را به طور همزمان با سرعتي حتي بيشتر از 10 گيگابايت در ثانيه به ما مي‌دهد كه اين سرعت روز به روز افزايش مي‌يابد. از آنجايي كه در فيبر نوري ما از امواج نوري يا ليزري استفاده مي‌كنيم كه داراي فركانس بسيار بالاتري از ماكروويو است بنابراين مي‌توان پهناي باند بيشتري را ارسال كرد. در مخابرات هر چه فركانس امواجي كه مي‌خواهيم اطلاعات را روي آن ارسال كنيم بيشتر باشد پهناي باند بيشتري را مي‌توانيم انتقال دهيم.

استفاده از فيبر نوري چه مزايايي دارد؟ آيا با انتقال امواج از طريق ماهواره قابل مقايسه است؟

اولين مزيتي كه فيبر نوري دارد اين است كه از تمام محيط‌هاي انتقالي كه وجود دارد چه وايرلس و سيمي، و چه هدايت شده و غيرهدايت شده پهناي باند بيشتري به ما مي‌دهد يعني در حقيقت مي‌تواند اطلاعات بيشتري ارسال كند. ارتباطات ماهواره‌اي تنها فناوري است كه مي‌تواند با فيبر نوري در زمينه انتقال داده‌ها رقابت كند. ولي چون فركانس ليزري كه استفاده مي‌شود از فركانسي كه در امواج ماهواره‌اي استفاده مي‌شود بيشتر است بنابرين داده‌هاي بيشتري از طريق فيبر نوري انتقال داده مي‌شود. استفاده از فيبر نوري يك روش نسبتاً ايمن براي انتقال داده است زيرا برعكس كابل‌هاي مسي كه ديتا را به صورت سيگنا‌ل‌هاي الكترونيكي حمل مي‌كنند فيبر نوري در مقابل سرقت اطلاعات آسيب‌پذير نيست. يعني كابل فيبر نوري را نمي‌توان قطع كرده و اطلاعات را به سرقت برد.

مسئله ديگر ارزان قيمت بودن آن است به ويژه در مقايسه با ارتباطات از طريق ماهواره. يكي ديگر از مزاياي فيبر نوري در مقايسه با كابل‌هاي سيمي و كواكسيان سبك‌ بودن و راحتي تعبيه آن بين دو نقطه است. نكته بعدي اين است كه سيستم‌هاي كابلي در طول انتقال نياز به تكراركننده يا ريپيتر زيادتري براي تقويت امواج دارند در حالي كه براي يك سيستم كابل نوري به علت افت بسيار كمي كه دارد تعداد تكراركننده كمتري استفاده مي‌شود بايد گفت هرچه فيبر خالص‌تر و داراي طول موج بيشتري باشد پورت‌هاي نور كمتري جذب و تضعيف سيگنال كمتر مي‌شود و در نتيجه نياز به تكراركننده كه يك سيگنال را دريافت كرده و قبل از ارسال به قطعه بعدي فيبر، آن را تقويت مي‌كند كاهش مي‌يابد و همين باعث مي‌شود قيمت تمام‌شده سيستم پايين بيايد.

از طرف ديگر فيبرهاي نوري از عوامل طبيعي كمتر تأثير مي‌پذيرند. بدين صورت كه ميدان‌هاي مغناطيسي و يا الكتريكي شديد بر آن هيچ تأثيري نمي‌گذارد و خطر تداخل امواج پيش نمي‌آيد به همين دليل مي‌توان آنها را برخلاف كابل مسي از كنار كابل‌هاي فشار قوي يا ژنراتورهاي برق عبور داد. همچنين خواصي همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از آن، روز به روز به طور گسترده‌تري استفاده شود.

آيا استفاده از فيبر نوري معايبي هم دارد؟

براي اين كه ديگر در فيبر نوري با سيگنال الكتريكي سروكار نداريم بايد از ادواتي مثل تقويت‌كننده‌ها و آشكارسازهاي نوري استفاده كنيم كه تا حدودي گران است. از سوي ديگر از فيبرنوري فقط مي‌توان براي انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع‌هاي نوري استفاده كرد و نمي‌توان براي انتقال الكتريسيته استفاده كرد.

اتصال فيبر نوري به يكديگر بسيار مشكل و وقت‌گير و نياز به يك كادر فني سطح بالا دارد يكي از ايرادهاي مهمي كه به فيبر نوري وارد مي‌شود اين است كه به راحتي كابل‌ها را نمي‌توان پيچ ‌و خم داد زيرا زاويه تابش نور در داخل آن تغيير كرده و باعث مي‌شود نور از سطح آن خارج شود و از طرف ديگر آنها را نمي‌توان به‌ راحتي قطع كرد و براي قطع آنها نياز به تخصص ويژه‌اي است چون در غيراين صورت زاويه شكست عوض مي‌شود.

استفاده از فيبر نوري چه تاثيري در گسترش فناوري اطلاعات و ارتباطات دارد ؟

امروزه با توجه به سرعت توليد علم و دانش نياز به افزايش سرعت تبادل آنها بيشتر شده است . دنيا به سمتي مي‌رود كه از ابزاري استفاده كند كه با ارائه پهناي باند بيشتر همزمان تعداد بيشتري به راحتي و با سرعت زياد اطلاعات را در اختيار داشته باشند يا همزمان بتوانند به راحتي با موبايل يا تلفن صحبت كنند و به اينترنت وصل شوند و فيبر نوري يكي از فناوري‌هايي است كه مي‌تواند اين امكان را فراهم كند .

بكارگيري فيبر نوري براي انتقال اطلاعات از سال 1966 شكل گرفت ولي تا سال 1976 عملاً در انتقال داده قابل استفاده نبود ولي اكنون شركت‌هاي تلويزيون كابلي و شركت‌هاي چند مليتي جهت انتقال داده‌ها و اطلاعات مالي در سراسر جهان و … از فيبر نوري استفاده مي‌كنند . اكنون در ايران با توجه به زياد شدن كاربران اينترنت، استفاده كنندگان از تلفن ثابت و موبايل و مهمتر از همه به خاطر اين كه ايران در مسير شاهراه اطلاعات بين اروپا و چين قرار دارد ضرورت استفاده از شبكه فيبر نوري حس شده و بهره‌برداري از آن اجرائي مي‌شود . البته بايد توجه داشت استفاده از فيبر نوري به موازات استفاده از بقيه سيستم‌هاي انتقال اطلاعات صورت مي‌گيرد .

فيبر نوري چه كاربرد‌هاي ديگري دارد ؟

استفاده از حسگرهاي فيبر نوري براي اندازه‌گيري كميت‌هاي فيزيكي مانند جريان الكتريكي ، ميدان‌مغناطيسي ، فشار، حرارت و جابجائي آلودگي آب‌هاي دريا ، سطح مايعات ، تشعشعات پرتوهاي گاما و ايكس بهره گرفته مي‌شود . يكي ديگر از كاربردها فيبر نوري در صنايع دفاعي و نظامي است كه از آن جمله مي‌توان به برقراري اتباط و كنترل با آنتن رادار ، كنترل و هدايت موشك‌ها و ارتباط زير دريايي‌ها اشاره كرد . فيبر نوري در پزشكي نيز كاربردهاي فراواني دارد از جمله در دزيمتري غدد سرطاني ، شناسائي نارسائي‌هاي داخلي بدن ، جراحي ليزري ، استفاده در دندانپزشكي و اندازه‌گيري خون و مايعات بدن .

ظرفيت و سرعت زياد و ايمني اطلاعات از دلايل اصلي استفاده از شبكه فيبر نوري است .

فيبر نوري در اندازه‌گيري كميت‌هاي فيزيكي ، صنايع دفاعي و نظامي و پزشكي به كار گرفته مي‌شود‌.

شبكه ملي فيبر نوري

با افتتاح شبكه ملي فيبر نوري كشور به طول 57 هزار كيلومتر ، همه شهرها و مراكز استان‌ها و نقاط مرزي كشور از شبكه زير ساختي لازم با كيفيت بالا برخوردار مي‌شوند . اين شبكه قرار است به شبكه فيبر نوري كشورهاي همسايه نيز متصل شود .

فهرست مطالب مقاله فیبر نوری, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• فصل 11
• فیبر نوری 2
• فصل 2 14
• سیستمهای مخابراتی 15
• مدولاتور 16
• تزویج کننده مدولاتور 19
• کانال اطلاعات 20
• پردازشگر سیگنال 23
• محاسبه سطوح توان بر حسب دسیبل .32
• فصل 3 35
• طبیعت نور .36
• طبیعت ذره¬ای نور 38
• مزایای تارها .39
• کاربردهای مخابرات تار نوری .46
• فصل 4 .63
• ساختارهای مخابرات .65
• برج¬های خودپشتیبان 65
• سازمان ماهواره¬ای ارتباطات .71
• شرکت PANAM SMAT  .72
• اتحادیه ارتباطات تلفنی بین¬الملل .74
• کنسول ITU  75
• بخش ارتباطات رادیویی

در صورت تمایل شما می توانید مقاله فیبر نوری را به قیمت 20900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.