| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
فیبر نورییکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فیبر نوری در مواردمتفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنتاستفاده بعمل می آید. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارهادارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافتهای طولانی استفاده می شود.
مبانی فیبر نوری فیبر نوری ، رشته ای ازتارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انساناست . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. ازفیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. یکفیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است : هسته (Core) . هسته نازک شیشهای در مرکز فیبر که سیگنا ل های نوری در آن حرکت می نمایند. روکش (Cladding) . بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشتنورمنعکس شده به هسته می گردد. بافر رویه (Buffer Coating) . روکش پلاستیکیکه باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است . صدها وهزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری رابوجود می آورند. هر یک از کلاف های فیبر نوری توسط یک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند. فیبر های نوری در دو گروه عمده ارائه میگردند: فیبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال یک سیگنال در هر فیبراستفاده می شود( نظیر : تلفن ) فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظورارسال چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری) فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک ( تقریبا" 9 میکرون قطر ) بوده و قادربه ارسال نور لیزری مادون قرمز ( طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقریبا" 5 / 62 میکرون قطر ) و قادر بهارسال نورمادون قرمز از طریق LED می باشند. ارسال نور در فیبر نوری فرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ ومستقیم را روشن نمائیم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیرمسفقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و یا پیچدر راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتیکه راهروی فوق دارای خمو یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد؟ در این حالت می توان از یک آیینهدر محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد.در صورتیکهراهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد ، چه کار بایست کرد؟ در چنین حالتی در تمامطول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد. بدین ترتیب نورتابانده شده توسط چراغ قوه (با یک زاویه خاص) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد). عملیات فوق مشابه آنچیزی است که درفیبر نوری انجام می گیرد. نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته (نظیر راهرویمثال ارائه شده ) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارائه شده ) حرکت می کند.( مجموع انعکاس داخلی ) . باتوجه به اینکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادربه حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سیگنا ل های نوری بدلیل عدم خلوصشیشه موجود ، ممکن است دچار نوعی تضعیف در طول هسته گردند. میزان تضعیف سیگنال نوریبه درجه خلوص شیشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا" موج با طول 850 نانومتر بین 60 تا 75 درصد در هر کیلومتر ، موج با طول 1300 نانومتر بین 50 تا 60 درصد در هرکیلومتر ، موج با طول 1550 نانومتر بیش از 50 درصد در هر کیلومتر) سیستم رلهفیبر نوری بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ،مثالی را دنبال خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمائی و یا مستند در رابطه با جنگجهانی دوم است . در فیلم فوق دو ناوگان دریائی که بر روی سطح دریا در حال حرکت میباشند ، نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا" بحرانی و توفانی رادارند. یکی از ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد.کاپیتان ناو فوق پیامیبرای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پیامدریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید. در ادامهملوان مورد نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر مینماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید. درادامه ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا" انگلیسی ) تبدیل و آنها رابرای کاپیتان ناو ارسال می دارد. فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد ( هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیتستم مخابراتی مبتنیبر فیبر نوری استفاده گردد. سیتستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شدهاست : فرستنده . مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است . فیبرنوری مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد. بازیاب نوری . بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد. دریافت کننده نوری . سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشائی می نماید. در ادامه به بررسی هر یک از عناصر فوق خواهیم پرداخت . فرستنده وظیفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یکدنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورتفیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300نانومتر و 1550 نانومتر است . بازیاب ( تقویت کننده ) نوری همانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافتارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبرنوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی وبمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویتکننده نوری " استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یکروکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث میگردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده درادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیفشده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری) دریافت کننده نوری وظیفهدریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است. دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنا ل هایالکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند. مزایای فیبر نوری فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارایمزایای زیر است : ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم هایمسی کمتر است . نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است . ظرفیت بالا. پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر ازسیم مسی است . تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیممسی است . سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ،سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت . مصرف برقپایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می تواناز فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که ازولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد. سیگنال های دیجیتال . فیبرنور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است . غیر اشتعال زا . با توجهبه عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت . سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است. انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافتنور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد. با توجه به مزایایفراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوریاستفاده می نمایند
فیبر نورییکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فیبر نوری در مواردمتفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنتاستفاده بعمل می آید. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارهادارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافتهای طولانی استفاده می شود.
مبانی فیبر نوری فیبر نوری ، رشته ای ازتارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انساناست . تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. ازفیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود. یکفیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است : هسته (Core) . هسته نازک شیشهای در مرکز فیبر که سیگنا ل های نوری در آن حرکت می نمایند. روکش (Cladding) . بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشتنورمنعکس شده به هسته می گردد. بافر رویه (Buffer Coating) . روکش پلاستیکیکه باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است . صدها وهزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری رابوجود می آورند. هر یک از کلاف های فیبر نوری توسط یک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند. فیبر های نوری در دو گروه عمده ارائه میگردند: فیبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال یک سیگنال در هر فیبراستفاده می شود( نظیر : تلفن ) فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظورارسال چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری) فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک ( تقریبا" 9 میکرون قطر ) بوده و قادربه ارسال نور لیزری مادون قرمز ( طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقریبا" 5 / 62 میکرون قطر ) و قادر بهارسال نورمادون قرمز از طریق LED می باشند. ارسال نور در فیبر نوری فرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ ومستقیم را روشن نمائیم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیرمسفقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و یا پیچدر راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتیکه راهروی فوق دارای خمو یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد؟ در این حالت می توان از یک آیینهدر محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد.در صورتیکهراهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد ، چه کار بایست کرد؟ در چنین حالتی در تمامطول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد. بدین ترتیب نورتابانده شده توسط چراغ قوه (با یک زاویه خاص) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد). عملیات فوق مشابه آنچیزی است که درفیبر نوری انجام می گیرد. نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته (نظیر راهرویمثال ارائه شده ) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارائه شده ) حرکت می کند.( مجموع انعکاس داخلی ) . باتوجه به اینکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادربه حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سیگنا ل های نوری بدلیل عدم خلوصشیشه موجود ، ممکن است دچار نوعی تضعیف در طول هسته گردند. میزان تضعیف سیگنال نوریبه درجه خلوص شیشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا" موج با طول 850 نانومتر بین 60 تا 75 درصد در هر کیلومتر ، موج با طول 1300 نانومتر بین 50 تا 60 درصد در هرکیلومتر ، موج با طول 1550 نانومتر بیش از 50 درصد در هر کیلومتر) سیستم رلهفیبر نوری بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ،مثالی را دنبال خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمائی و یا مستند در رابطه با جنگجهانی دوم است . در فیلم فوق دو ناوگان دریائی که بر روی سطح دریا در حال حرکت میباشند ، نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا" بحرانی و توفانی رادارند. یکی از ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد.کاپیتان ناو فوق پیامیبرای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پیامدریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید. در ادامهملوان مورد نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر مینماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید. درادامه ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا" انگلیسی ) تبدیل و آنها رابرای کاپیتان ناو ارسال می دارد. فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد ( هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیتستم مخابراتی مبتنیبر فیبر نوری استفاده گردد. سیتستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شدهاست : فرستنده . مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است . فیبرنوری مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد. بازیاب نوری . بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد. دریافت کننده نوری . سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشائی می نماید. در ادامه به بررسی هر یک از عناصر فوق خواهیم پرداخت . فرستنده وظیفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یکدنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورتفیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300نانومتر و 1550 نانومتر است . بازیاب ( تقویت کننده ) نوری همانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافتارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبرنوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی وبمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویتکننده نوری " استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یکروکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث میگردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده درادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیفشده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری) دریافت کننده نوری وظیفهدریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است. دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنا ل هایالکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند. مزایای فیبر نوری فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارایمزایای زیر است : ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم هایمسی کمتر است . نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است . ظرفیت بالا. پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر ازسیم مسی است . تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیممسی است . سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ،سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت . مصرف برقپایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می تواناز فرستنده هائی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که ازولتاژ بالائی استفاده می نمایند ، استفاده کرد. سیگنال های دیجیتال . فیبرنور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است . غیر اشتعال زا . با توجهبه عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت . سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است. انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافتنور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد. با توجه به مزایایفراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوریاستفاده می نمایند
 نظرات شما عزیزان: |
 نویسنده: Morteza
׀ تاریخ: یک شنبه 24 ارديبهشت 1391برچسب:, ׀ موضوع: <-PostCategory->
׀
 |
درباره وبلاگ |
 |
|
به وبلاگ خودتون خوش آمدید
|
|
موضوعات |
|
نویسنده ها |
|
طراح قالب |
|
فال حافظ قالب های نازترین Template By: NazTarin.Com
|
تبادل لینک هوشمند 
<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت:
