تحقیق در مورد فیبر نوری چگونه کار می کند

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

فیبر نوری چگونه کار می کند؟

هرجا که صحبت از سیستم های جدید مخابراتی، سیستم های تلویزیون کابلی و اینترنت باشد، در مورد فیبر نوری هم چیزهایی میشنوید.فیبرهای نوری از شیشه شفاف و خالص ساخته میشوند و با ضخامتی به نازکی یک تار موی انسان، میتوانند اطلاعات دیجیتال را در فواصل دور انتقال دهند. از آنها همچنین برای عکسبرداری پزشکی و معاینه های فنی در مهندسی مکانیک استفاده میشود.

یک رشته فیبر نوری

در این مقاله میخوانیم که این فیبرهای نوری چگونه نور را منتقل میکنند و نیز درمورد روش عجیب ساخت آنها !

فیبرنوری چیست؟

فیبرهای نوری رشته های بلند و نازکی از شیشه بسیار خالصند که ضخامتی در حدود قطر موی انسان دارند. آنها در بسته هایی بنام کابلهای نوری کنار هم قرار داده میشوند و برای انتقال سیگنالهای نوری در فواصل دور مورد استفاده قرار میگیرند.اگر با دقت به یک رشته فیبر نوری نگاه کنید، می بینید که از قسمتهای زیر ساخته شده :

• هسته _ هسته بخش مرکزی فیبر است که از شیشه ساخته شده و نور در این قسمت سیر میکند.

قسمتهای مختلفیک رشته فیبر نوری

• لایه روکش _ واسطه شفافی که هسته مرکزی فیبر نوری را احاطه میکند وباعث انعکاس نور به داخل هسته میشود.• روکش محافظ _ روکشی پلاستیکی که فیبر نوری در برابر رطوبت و آسیب دیدن محافظت میکند.

صدها یا هزاران عدد از این رشته های فیبر نوری بصورت بسته ای در کنار هم قرار داده میشوند که به آن کابل نوری گویند. این دسته از رشته های فیبر نوری با یک پوشش خارجی موسوم به ژاکت یا غلاف محافظت میشوند.

فیبرهای نوری دو نوعند :

• فیبرهای نوری تک وجهی _ این نوع از فیبرها هسته های کوچکی دارند ( قطری در حدود inch (۴-) ۱۰x ۵/۳ یا ۹ میکرون ) و میتوانند نور لیزر مادون قرمز ( با طول موج ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر ) را درون خود هدایت کنند.• فیبرهای نوری چند وجهی _ این نوع از فیبرها هسته های بزرگتری دارند ( قطری در حدود inch (۳-) ۱۰x ۵/۲ یا ۵/۶۲ میکرون ) و نور مادون قرمز گسیل شده از دیودهای نوری موسوم به LEDها را ( با طول موج ۸۵۰ تا ۱۳۰۰ نانومتر ) درون خود هدایت میکنند.

برخی از فیبرهای نوری از پلاستیک ساخته میشوند. این فیبرها هسته بزرگی ( با قطر ۴ صدم inch یا یک میلیمتر ) دارند و نور مریی قرمزی را که از LEDها گسیل میشود ( و طول موجی برابر با ۶۵۰ نانومتر دارد ) هدایت میکنند.بیایید ببینیم طرز کار فیبر نوری چیست.

یک فیبر نوری چگونه نور را هدایت میکند؟

فرض کنید میخواهید یک باریکه نور را بطور مستقیم و در امتداد یک کریدور بتابانید. نور براحتی در خطوط راست سیر میکند و مشکلی ازین جهت نیست. حال اگر کریدور مستقیم نباشد و در طول خود خمیدگی داشته باشد چگونه نور را به انتهای آن میرسانید؟برای این منظور میتوانید از یک آینه استفاده کنید که در محل خمیدگی راهرو قرار میگیرد و نور را در جهت مناسب منحرف میکند. اگر راهرو خیلی پیچ در پیچ باشد و خمهای زیادی داشته باشد چه؟ میتوانید دیوارها را با آینه بپوشانید و نور را به دام بیندازید بطوریکه در طول راهرو از یک گوشه به گوشه دیگر بپرد. این دقیقا همان چیزی است که در یک فیبرنوری اتفاق می افتد.نور در یک کابل فیبرنوری، بر اساس قاعده ای موسوم به بازتابش داخلی، مرتبا بوسیله دیواره آینه پوش لایه ای که هسته را فراگرفته، به این سو و آن سو پرش میکند و در طول هسته پیش میرود.

تصویری از بازتابش کلی نور در یک فیبر نوری

از آنجا که لایه آینه پوش اطراف هسته هیچ نوری را جذب نمیکند، موج نور میتواند فواصل طولانی را طی کند. به هر حال، برخی از سیگنالهای نوری در حین حرکت در طول فیبر، ضعیف میشوند که علت عمده آن وجود برخی ناخالصیها داخل شیشه است. میزان ضعیف شدن سیگنال به درجه خلوص شیشه بکار رفته در داخل فیبر و نیز طول موج نوری که درون فیبر سیر میکند بستگی دارد (بعنوان مثال۸۵۰ نانومتر = ۶۰ تا ۷۵ درصد در هر یک کیلومتر۱۳۰۰ نانومتر = ۵۰ تا ۶۰ درصد در هر یک کیلومتر۱۵۵۰ نانومتر = بیش از ۵۰ درصد در هر یک کیلومتر ).برخی از فیبرهای نوری هم هستند که سیگنال در داخل آنها خیلی کم تضعیف میشود. (کمتر از ۱۰ درصد در هر یک کیلومتر برای ۱۵۵۰ نانومتر ).

سیستم ارتباط بوسیله فیبرنوری

برای پی بردن به اینکه فیبرهای نوری چگونه در سیستم های ارتباطی مورد استفاده قرار میگیرند، اجازه دهید نگاهی بیاندازیم به فیلم یا سندی که مربوط به جنگ جهانی دوم است. دو کشتی نیروی دریایی را درنظر بگیرید که از کنار یکدیگر عبور میکنند و لازم است باهم ارتباط برقرار کنند

تحقیق در مورد سال نوری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 2 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

سال نوری

سال نوری یکی از یکاهای سنجش فاصله است که بیشتر در محاسبات مربوط به کیهان‌شناسی و نجوم به کار می‌رود. سال نوری طبق تعریف برابر است با مسافتی که نور در خلاء در مدت یک سال طی می‌کند.

در این تعریف، دو عامل سرعت نور در خلاء و مدت زمان یک سال دخالت دارند. در حال حاضر، مدت زمان دقیق سال که باید برای محاسبهٔ مقدار سال نوری استفاده شود، به صورت بین‌المللی تعریف نشده است و تنها توصیه‌نامه‌ای مبتنی بر استفاده از سال رومی (یولیانی) توسط اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی ارائه شده است.

بر مبنای این توصیه‌نامه، یک سال برابر است با ۳۶۵٫۲۵ روز که هر روز معادل ۸۶،۴۰۰ ثانیه می‌باشد، که با احتساب تعریف سرعت نور به مقدار ۲۹۹،۷۹۲،۴۵۸ متر بر ثانیه، مقدار مسافت سال نوری معادل ۹،۴۶۰،۷۳۰،۴۷۲،۵۸۰،۸۰۰ متر خواهد بود.

به دلیل استاندارد نبودن تعریف سال، در کارهای دقیق و تخصصی نجومی، کمتر از این واحد استفاده می‌شود و واحد پارسک ترجیح داده می‌شود. اما در کاربردهای عمومی، سال نوری بیشتر به کار می‌رود که گاهی با فرض هر سال معادل ۳۶۵ روز و سرعت نور معادل ۳۰۰،۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه، مقدار سال نوری را تقریباً برابر با ۱۰۱۵ × ۹٫۴۶۱ متر می‌گیرند.

واحد اندازه گیری فواصل نجومی که برابر است با مسافت طی شده توسط پرتوهای نور یا هرگونه تابش الکترومغناطیسی در طول یک سال

خورشیدی(برابربا365.24219روز).

از آنجاییکه نور با سرعت سیصد هزار کیلومتر در ثانیه حرکت می کند یک سال نوری برابر با9.4607 میلیون میلیون کیلومتر است.این مسافت همچنین با 0.3066 پارسک و63240 واحد نجومی نیز برابر است.برای بیان فواصل بین ستارگان وکهکشانها از این واحد استفاده می شود .بدلیل بزرگ بودن برای بیان فواصل بین سیارات از این واحد استفاده نمی شود بلکه از واحد نجومی استفاده می شود.برای مثال فاصله نزدیکترین ستاره تا خورشید ستاره پروکسیما قنطورس به میزان 4.2 سال نوری یا فاصله کهکشان آندرومدا 2.4 میلیون سال نوری است.

جالب است بدانید فاصله ماه تا زمین تنها ۳/۱ ثانیه (ثانیه نوری) وفاصله خورشید تا زمین نیز در حدود ۵۰۰ ثانیه  است.درضمن بسیاری از مردم به دلیل وجود کلمه سال به اشتباه تصور می کنند که سال نوری یک واحد بزرگ زمان است.

برنامه نوری در پرندگان 39 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 36

برنامه نوری

بیشـتر پرنده ها تولید مثل فصلی دارنـد و چرخة تولید مثلی آنها توسط تغییر در طول روز کنتـرل میشود. نور از طریق تأثیر بر هیپو تالاموس تولید هورمون محرک غدد جنسی توسط هیپوفیز را کنترل می کند و در نهایت مسئول کنترل تخمک گذاری در مرغ و اسپرم سازی در خروس می باشد . البته مرغ و خروس در تاریکی یا عدم تغییر محسوس در چرخة روشنایی / تاریکی روزانه نیز می توانند تولید مثل داشته باشند . به عنوان مثال مرغ هایی که در تاریکی مطلق نگهداری شده اند و گله های مادر تجاری که در مناطق استوایی بدون نور مصنوعی پرورش می یابند ، بالغ شده و تخمک گذاری می نمایند . بنا براین تأثیر روشنایی و برنامه نوری بر تولید مثل گله های مادر گوشتی مطلق نیست . متأسفانه تعدادی از مزارع دورة نوری طبیعی 12 ساعت روشنایی : 12 ساعت تاریکی ثابت دارند و تعداد اندکی از آشیانه ها به طور کامل نسبت به نور نفوذ ناپذیر اند . در نتیجه برای اغلب گله های تجاری می باید برنامة نوری تنظیم گردد بطوریکه با اجرای این برنامة نوری چرخة تولید قابل پیش بینی و سن بلوغ جنسی ، تداوم تولید تخم مرغ و باروری کنترل گردد .

الف) اصول پایه تحریک نوری

پرنده ها بدلیل تأثیر محرک نور بر هیپو تالاموس در مغز ، بین شب و روز تمایز قائل می شوند . انرژی نوری به واسطه های عصبی تبدیل می شود که نهایتاً این واسطه های عصبی موجب ترشح کلیة هورمون های مهم محرکة غدد جنسی از هیپو فیز می شوند .اما در واقع پرنده ها به وسیلة کل دوره روشنایی تحریک نمی‌شوند بلکه به وسیلة دو بخش مهم از این دوره تحریک می شوند . پرنده ها به زمان آغاز روشنایی و متعاقب آن به دورة 11 تا 13 ساعت بعد از روشنایی حساس هستند . دورة دوم ، مرحلة حساس نوری نامیده می شود و برای ادراک بلند شدن یا کوتاه شدن طول روز توسط پرنده ضروری است . طول روز کوتاه تحریک کننده نیست در حالیکه طول روز بلند موجب آغاز و تداوم تولید و ترشح هورمون هایی می شود که تخمک گذاری یا اسپرم سازی را کنترل می کنند . بنا براین اگر پرنده ها نور را در طی دورة حساس نوری که 11 تا 13 ساعت بعد از شروع طلوع یا روشنایی رخ می دهد دریافت کنند تخمدان یا بیضة آنها فعال می شود . الگوی طلوع / غروب یا روشنایی / تاریکی تنظیم کنندة چرخة درونی پرنده است که این چرخه یک ساعت بیولوژیکی است. در شرایط تجاری مرحلة حساس نوری تحت کنترل است و زمان مرحلة حساس نوری نسبی است و بر طبق ساعت زمانی معمول نیست .

اگر در مرحلة حساس نوری ، روشنایی باشد ، در این حالت نور اثر تحریک کنندگی بر تولید مثل دارد . اگر چه روشنایی مداوم از زمان طلوع تا غروب به طور طبیعی وجود دارد اما ضروری نیست . بدنبال آغاز تحریک در زمان آغاز روشنایی ، می توان روشنایی را به وسیلة دوره های خاموشی قطع کرد . این قضیه اساس برنامه های متناوب نوری است که در مرغ های لگهورن بالغ در آشیانه های بسته مورد استفاده قرار می گیرد ، در این روش دورة روشنایی به جای 17 ساعت روشنایی مداوم ، شامل 17 دورة 45 دقیقه خاموشی 15 دقیقه روشنایی می باشد . هر دو نوع برنامة نوری به یک اندازه در تداوم فعالیت تخمدان مؤثراند . این برنامه برای مرغ های مادر استفاده نمی شود و شاید این مسئله عدم فرصت کافی برای فعالیت جفتگیری باشد اما عاملی که موجب توسعة این نظریه می شود صرفه جویی در مصرف خوراک و هزینة برق می باشد . تحقیقات انجام شده با بلدرچین ژاپنی نشان داد که هورمون های هیپوفیز پلاسمای پرنده ها در طی 24 ساعت از آغاز تحریک نوری در طول روزهای بلند 2 تا 3 برابر تغییر می کند .

اگر چه بدنبال این تحریک تا حدود 14 الی 21 روز تولید تخم مرغ یا منی صورت نگرفت اما تغییر عمده تحریک نوری بر روی نیمچة نابالغ شروع تغییر غیر قابل برگشت در سیستم درون ریز پرنده بود . برای اهداف کاربردی حداقل طول روز تحریک کننده حدود 12 ساعت است و روشنایی بیش از 16 تا 17 ساعت تأثیر چندانی ندارد . معمولاً اگر تحریک اولیه طولانی تر باشد تغییر در تعادل هورمونی بالاتر و بیشترین همزمانی بلوغ در گله را به همراه دارد .

بنابراین اگر نیمچه ها و خروس ها وزن ، شرایط و سن ایده آل داشته باشند ، تحریک اولیة طولانی تر ، مطلوب تر خواهد بود . اما اگر در سن خاص ، پرنده ها وزن پائین تر از حد استاندارد یا شرایط بدنی ضعیفی داشته باشند تحریک نوری باید به تأخیر بیافتد. اگر تحریک نوری اولیه بدلیل انتقال پرنده ها به آشیانه های تخمگذاری لازم باشد ، شدت تحریک نوری اولیه باید تا حدی کمتر باشد و تدریجاً متناسب با رشد پرنده افزایش یابد .

در حقیقت چرخة روشنایی / تاریکی تغییر در شدت نور است چرا که تاریکی محرک هیپوتالاموس نیست . تغییر شدت نور نیز برای پرنده ها بسیار مهم است به خصوص برای نیمچه هایی که دورة پرورش را در آشیانه های بسته و دورة تخمگذاری را در آشیانه های باز سپری می کنند . تحت این شرایط پرنده ها اغلب در معرض تغییرات شدت نور در طی مرحلة روشنایی و خاموشی قرار می گیرند. نکتة قابل توجه این است که شدت نور در دورة روشنایی می بایست 10 برابر بیشتر از شدت نور در دوره تاریکی باشد . معمولاً دستیابی به این هدف در آشیانه های باز آسان است زیرا شدت روشنایی نور طبیعی 5 تا 10 برابر بیشتر از نور مصنوعی و شدت نور ماه نیز در حدی است که تمایز بین خاموشی و روشنایی به سادگی صورت می گیرد . اگر چه فرض بر این است که در این آشیانه ها تفاوت شدت روشنایی و خاموشی 10 برابر است . در آشیانه ها ی بسته بندرت تاریکی مطلق حاصل می شود ، البته این مهم ضروری نیست ، مجدداً فرض را بر این می گذاریم که شدت نور در ساعات روشنایی 10 برابر شدت نور در ساعات تاریکی است . با فرض اینکه اصل اولیة یعنی 10 برابر بودن شدت روشنایی نسبت به تاریکی حاصل باشد بنابر این شدت مطلق نور تأثیر اندکی بر روی تولید مثل دارد . در انتقال نیمچه های نابالغ از آشیانة پرورش به آشیانة تخمگذاری نباید شدت نور کاهش یابد . اگر شدت نور در دورة تولید کمتر از 5 لوکس باشد تولید تخم مرغ کاهش می یابد ، احتمالاً علت این است که در دورة تاریکی دستیابی به نور کمتر از 5 لوکس مشکل می باشد .

با گذشت زمان مرغ های مادر نسبت به روشنایی سازش پیدا می کنند و این بدین معنی است که فعالیت سیستم آندوکرین کم می شود و میزان ترشح هورمون های محرک غدد جنسی از هیپوتالاموس کاهش می یابد .

دلیل عمدة کاهش تولید تخم مرغ با افزایش سن مرغ همین مسئله می باشد . گزارشات حاکی از این است که اگر مدت روشنایی پرنده های مسن در سنین بالا افزایش یابد مثلاً 1 ساعت در سن 45 هفتگی به مدت روشنایی افزوده شود ، تداوم تولید آنها بهتر خواهد شد .

اکثر گله های مادر در آشیانه های باز نگهداری می شوند بنابر این الگوی طبیعی طول روز : شب ، میزان و دوام تولید تخم مرغ و منی را تحت تأثیر قرار می دهد . الگوی روشنایی تاریکی دو تأثیر عمده روی مرغ های مادر دارد تأثیر اول سن بلوغ جنسی و تأثیر دوم بر طول دورة تخمگذار است . توافق عمومی بر این است که طول روز طبیعی پرنده های نابالغ نباید افزایش یابد همچنانکه بعد

فیبر نوری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

فیبر نوری

پس از اختراع لیزر در سال ۱۹۶۰ میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال ۱۹۶۶ هم‌زمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی ۱۰۰۰ db/km اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال ۱۹۷۶ با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدآ کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیم‌های هم‌محور بکاررفته در شبکه مخابرات بود.

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند . فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌سازند . فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کا ملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند که با عث می‌شود که نور در هسته تا بیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ 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 می‌گیرد.

یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌دهد، در حالی که فیبر چند حالتی می‌تواند صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال بدهد .

فیبر نوری در ایران

در ایران در اوایل دهه ۶۰، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و عملا در سال ۱۳۷۳ تولید فیبر نوری با ظرفیت ۵۰٫۰۰۰ کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابل‌های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند. اولین پروژه فیبرنوری با اجرای ۷۰۰ کیلومتر کابل با ۱۳ هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر ۴۰ میلیارد ریال بین سالهای ۶۹ تا ۷۳ انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با ۱۱۶۰۰ کیلومتر کابل با ۶۲۰ هزار کانال بین شهری با هزینه ۶۵۴ میلیارد ریال در سالهای ۷۴ تا ۷۸ به انجام رسید و نهایتا در برنامه سوم توسعه ۱۷۸۵۰ کیلومتر تا ۲ میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر ۱۰۳۵ میلیارد در سالهای ۷۹ تا ۸۳ اجرا شد.

فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده‌است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.

سیستم‌های مخابرات فیبر نوری

گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم‌های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت‌ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم‌ترین ویژگی‌های مخابرات فیبر نوری می‌باشد. یکی از پر اهمیت‌ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال‌های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می‌باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باند ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰٫۱٪ می‌باشد. امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم‌های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده‌است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می‌تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده‌است و بشر امروزه توانسته‌است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند. در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده‌است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده‌است. از دلایل این امر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفت ۲)سیستم‌های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. ۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود

توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه

فیبر نوری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

فیبر نوری

پس از اختراع لیزر در سال ۱۹۶۰ میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال ۱۹۶۶ هم‌زمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی ۱۰۰۰ db/km اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال ۱۹۷۶ با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدآ کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیم‌های هم‌محور بکاررفته در شبکه مخابرات بود.

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند . فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌سازند . فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کا ملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند که با عث می‌شود که نور در هسته تا بیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ 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 می‌گیرد.

یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌دهد، در حالی که فیبر چند حالتی می‌تواند صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال بدهد .

فیبر نوری در ایران

در ایران در اوایل دهه ۶۰، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و عملا در سال ۱۳۷۳ تولید فیبر نوری با ظرفیت ۵۰٫۰۰۰ کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابل‌های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند. اولین پروژه فیبرنوری با اجرای ۷۰۰ کیلومتر کابل با ۱۳ هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر ۴۰ میلیارد ریال بین سالهای ۶۹ تا ۷۳ انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با ۱۱۶۰۰ کیلومتر کابل با ۶۲۰ هزار کانال بین شهری با هزینه ۶۵۴ میلیارد ریال در سالهای ۷۴ تا ۷۸ به انجام رسید و نهایتا در برنامه سوم توسعه ۱۷۸۵۰ کیلومتر تا ۲ میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر ۱۰۳۵ میلیارد در سالهای ۷۹ تا ۸۳ اجرا شد.

فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده‌است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.

سیستم‌های مخابرات فیبر نوری

گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم‌های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت‌ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم‌ترین ویژگی‌های مخابرات فیبر نوری می‌باشد. یکی از پر اهمیت‌ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال‌های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می‌باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باند ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰٫۱٪ می‌باشد. امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم‌های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده‌است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می‌تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده‌است و بشر امروزه توانسته‌است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند. در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده‌است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده‌است. از دلایل این امر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفت ۲)سیستم‌های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. ۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود

توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از