بررسی فیبر نوری

بررسی فیبر نوری

فهرست:

فصل 1......................................................................................................................1

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 ذره­ای نور ............................................................................................38

مزایای تارها .......................................................................................................39

کاربردهای مخابرات تار نوری .....................................................................46

فصل 4 .................................................................................................................63

ساختارهای مخابرات .....................................................................................65

برج­های خودپشتیبان ....................................................................................65

سازمان ماهواره­ای ارتباطات .......................................................................71

شرکت PANAM SMAT  ...................................................................72

اتحادیه ارتباطات تلفنی بین­الملل .............................................................74

کنسول ITU  ....................................................................................................75

بخش ارتباطات رادیویی ................................................................................75

چکیده

از كجا مرور تاریخی این موضوع را شروع كنیم؟! نورهمیشه با ما بوده است . مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پیشرفت بشری ، از زمانی كه بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می‌كرد، شروع شده است . این خود بطور بدیهی یك نوع مخابرات نوری است و در تاریكی قابل اجرا نمی‌باشد . درخلال روز ،منبع نور برای سیستم مورد مثال خورشید است . اطلاعات از فرستنده به گیرنده روی پرتو نور خورشید حمل می‌گردد . نور برحسب حركات دست تغییر وضعیت داده و یا مدوله می‌گردد . چشم پیام را آشكار كرده و مغز پردازش لازم را روی آن انجام می‌دهد . در این سیستم ، انتقال اطلاعات كُند ، میزان اطلاعات قابل انتقال در یك زمان معین محدود و احتمال خطا زیاد است . سیستم نوری دیگری كه برای مسیرهای طولانی‌تر مفید است ارسال علائم دودی است . پیام با استفاده از تغییر شكل دود حاصل از آتش ارسال می‌گردیده است. در این سیستم به طرح و یادگیری یك رمز بین فرستنده و دریافت‌كننده نیاز می‌باشد. این سیستم  با سیستمهای جدید مخابرات دیجیتال كه درآن از رمزهای پالسی استفاده می‌شود قابل قیاس است .

در سال 1880 الكساندر گراهام بل یك سیستم مخابرات نوری به نام فوتوفون را اختراع كرد . در این  سیستم ، بل از آئینه نازك كه توسط صدا به لرزه در می‌آید استفاده نمود . نور خورشید منعكسه از این آئینه اطلاعات را حمل می‌كند . در گیرنده ، این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می‌كند و در آن به یك سیگنال الكتریكی تبدیل می‌شود . این سیگنال الكتریكی در یك تلفن مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل می‌گردد . با وجودی كه سیستم فوق نسبتاً خوب كار می‌كرد هرگز یك موفقیت تجارتی كسب نكرد . ابداع لامپهای ساخته بشر منجر به ساخت سیستمهای مخابراتی ساده مثل چراغهای چشمك زن بین دو كشتی و یا بین كشتی و ساحل ، چراغهای راهنمای اتومبیلها ویا چراغهای راهنمائی گردید . در واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل یك سیستم مخابرات نوری است .

تمام سیستمهای شرح داده شده فوق دارای ظرفیت اطلاعاتی كمی هستند . یك جهش اساسی كه منجر به ایجاد سیستمهای مخابرات نوری با ظرفیت زیاد شد كشف لیزر بود كه اولین نوع آن در سال 1960 ساخته شد . لیزر یك منبع انتشار نور با عرض باند كم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم می‌آورد . لیزرها قابل قیاس با منابع فركانس رادیوئی مورد استفاده در مخابرات معمولی هستند . سیستمهای مخابرات نوری هدایت نشده (بدون تار) كمی بعد از كشف لیزر توسعه یافتند . مخابره اطلاعات توسط پرتوهای نوری كه در جو سیر می‌كنند به آسانی انجام گردید . نقاط ضعف عمده این سیستمها عبارتند از :نیاز به یك جوّ شفاف ، نیاز به داشتن دید و مسیر مستقیم به فرستنده و گیرنده ، و احتمال آسیب رسیدن به چشم بیننده‌ای كه به طور ناآگاهانه ممكن است به پرتو نگاه كند . موارد استفاده اولیه سیستمهای نوری ، هر چند محدود ، باعث ایجاد علاقه به سیستمهای نوری شد كه بتواند پرتو نور را هدایت كند و بر معایب ذكر شده در ارسال هدایت نشده نور غلبه نماید .

بعلاوه ، پرتو هدایت شده می‌تواند در گوشه‌ها (انحراف مسیر) خم شود و خطوط انتقال آن می‌توانند در زیر زمین كار گذاشته شوند . كارهای اولیه انجام شده روی سیستمهای لیزری جوی اكثر اصول نظری و خیلی از ادوات لازم برای مخابرات نوری را فراهم نموده‌اند . در خیلی از موارد دیودهای نورگسیل (LED ) كه به باریكی لیزر هم نیستند مناسب می‌باشند .