دانلود فایل بررسی فیبر نوری و انتقال آن

دسته بندي : کالاهای دیجیتال » رشته کامپیوتر و IT (آموزش_و_پژوهش)

دانلود پایان نامه بررسی فیبر نوری
این فایل در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد

توضیحات:

طی سال­ ها ، تکنولوژی جدیدی در زمینه­ ی ارسال مخابرات از طریق کابل ­ها ، به شکل فراینده مورد پذیرش واقع شده­است. در این­جا ، سیگنال­ها بر خلاف تکنولوژی کابل­مسی ، به کمک موج برهایی موسوم به تارهای ­نوری ، به شکل نوری ارسال می­شوند. این پدیده با دستیابی به اجزای نیمه­ هادی مناسبی نظیر لیزرها ، دیودهای نور گسیل و دیودهای نوری توسعه یافت. همزمان با آن ، به ­منظور تأمین نیاز­های تکنولوژی تارنوری، در سیستم­های انتقال­ رقمی موجود نیز پیشرفت حاصل شد.

در دو دهه­ ی اخیر ،مخابرات­ نوری از طریق کابل­های تارنوری، رقیبی عمده برای سیستم­های گذشته و موجود مخابراتی شده­است. با توانایی محیط انتقال تارنوری در ارسال اطلاعات با ظرفیت بالا و قدرت فرستنده­ی کم، این روند در سال­های آتی ادامه خواهدیافت، به­نحوی که با گذشت زمان وپیشرفت تکنولوژی ، سیستم مخابرات تارنوری ، جایگاه والاتری در شبکه­ی مخابراتی آتی خواهد­داشت.

این سیستم در چند سال اخیر وارد شبکه­ ی مخابراتی ایران نیز شده و کاربرد آن در شبکه­ی بین شهری و همچنین بین مراکز تلفنی به نحو اجتناب ناپذیری در مقایسه با سایر سیستم ها افزایش یافته­است. از جهت تولیدی نیز به همت برخی از مسئولین مخابرات کشور تلاش هایی در زمینه­ی کابلی­کردن تارنوری و نیز شناخت لوازم سیستم تارنوری ، و در دانشگاه­ها و مراکز تحقیقاتی نیز آموزش­وپرورش در این زمینه آغاز شده­است.

این پایان­ نامه شامل ۵ فصل است.در فصل ­اول بعد از مطالعه­ ی تاریخچه­ ی مخابرات ­نوری ، به مقایسه ­ی بین فیبرنوری و کابل­های مسی می­پردازیم. سپس کاربردهای تارنوری به صورت صوت در خطوط­ تلفن، خطوط ­ارتباطی در نیروگاه­ها و خطوط­ راه­ آهن و ارتباطات میدان رزم…، به صورت تصویر در پخش تلویزیونی و در بیت­های مداربسته ، تلویزیون­ک ابلی و…، برای انتقال داده در سیستم­های رایانه­ای، در هواپیما­ها و کشتی ­ها و…، و در احساس کننده ­ها بیان شده است.

در فصل ­دوم، فیزیک­نور و قوانین حاکم بر فیزیک نور موردبررسی قرار می­گیرد. سپس در مورد انتقال نور در فیبرنوری مطالبی بیان می­شود.

 فصل­ سوم با بیان چگونگی­انتقال در رسانه­های انتقال و اساسأ اجزای مورداستفاده دراین انتقال ، شروع می­شود. در ادامه به­بیان عناصر خط انتقال فیبرنوری می­پردازیم.

در فصل ­چهارم، با معرفی کوارتز  ، به­عنوان ماده­ی اصلی سازنده­ی شیشه مورد­استفاده در فیبرنوری، به مطالعه­ی انواع فیبرنوری از نظر شیوه­ی انتقال ، حفاظت ، روکش و ماده­ی سازنده می­پردازیم. درانتهای­فصل ، روشهای مختلف ساخت فیبرنوری بیان شده­است.

درفصل­ پنجم، درباره­ی طراحی یک شبکه­ی فیبرنوری و چگونگی­اتصال فیبر­های­نوری به یکدیگر، صحبت شده­است.

 

فهرست مطالب پروپوزال:

مقدمه                                                                                                                                      

فصل¬اول : آشنایی با فیبرنوری                                                                                                                         

1-1- تاریخچه¬ی فیبرنوری                                                                                                                             

1-2- مزایای تارهای نوری                                                                                                                              

      1-2-1- قیمت ¬پایین                                                                                                                              

     1-2-2- استحکام کششی مناسب                                                                                                               

     1-2-3- پهنای باند وسیع                                                                                                                         

     1-2-4- محافظت در مقابل تداخل و تزویج                                                                                                    

     1-2-5 ایزولاسیون کامل الکتریکی                                                                                                              

     1 -2-6- امنیت                                                                                                                                     

     1-2-7- مصونیت در مقابل خوردگی                                                                                                            

     1-2-8- غیرقابل اشتعال بودن                                                                                                                   

     1-2-9- وزن کم و قطرکوچک                                                                                                                   

     1-2-10- اتلاف پایین                                                                                                                                 

     1-2-11- نصب و نگهداری آسان¬تر                                                                                                            

     1-2-12- فرستنده¬هایی با قیمت کمتر                                                                                                                 

     1-2-13- انعطاف پذیری                                                                                                                        

1-3- کاربردهای مخابرات تارنوری                                                                                                                            

فصل¬دوم : فیزیک موجبرهای نوری                                                                                                                

1-2- طبیعت نور                                                                                                                                       

     2-1-1- تعاریف و قوانین نور                                                                                                                    

     2-1-1-1- ضریب شکست                                                                                                                      

     2-1-1-2- پدیده¬های تابش ، انعکاس و انکسار                                                                                              

     2-1-1-3- قوانین اسنل                                                                                                                         

     2-1-1-4- حالت¬های مختلف تابش نور در دو محیط مختلف(N1>N2)                                                              

2-2- انتقال نور در فیبرنوری                                                                                                                        

     2-2-1- طیف الکترومغناطیسی                                                                                                                

     2-2-2- زاویه¬ی پذیرش                                                                                                                        

     2-2-3- انتشارنور با استفاده از شعاع نوری(نورهندسی)                                                                                   

     2-2-4- انتشارنور با استفاده از آنالیزمدی(نورموجی)                                                                                      

     2-2-5- تئوری مد در فیبرنوری                                                                                                               

فصل¬سوم : چگونگی انتقال                                                                                                                         

3-1- چگونگی انتقال                                                                                                                                 

   3-1-1- منشاء پیام                                                                                                                                

     3-1-2- مدولاتور                                                                                                                                 

     3-1-3- منبع موج حامل                                                                                                                        

     3-1-4- تزویج¬کننده¬های کانال(ورودی)                                                                                                       

     3-1-5- کانال ارتباطی                                                                                                                           

     3-1-6- تزویج¬کننده¬های کانال(خروجی)                                                                                                     

     3-1-7- آشکارساز                                                                                                                                

     3-1-8- پردازشگرسیگنال                                                                                                                       

     3-1-9- پیام خروجی                                                                                                                            

3-2- عناصرخط انتقال فیبرنوری                                                                                                                   

    3-2-1- رابطه¬ی توزیع¬کننده¬ی داده¬ها در شبکه¬ی فیبرنوری( FDDI)                                                                  

     3-2-2- شبکه¬ی نوری سنکرون(SONET)                                                                                                

          3-2-2-1- مشخصات SONET                                                                                                         

     3-2-3-فرستنده¬های نوری                                                                                                                      

           3-2-3-1- ویژگی¬های منابع نور مورداستفاده در سیستم¬های نوری                                                               

           3-2-3-2- تفاوت نور لیزر و نورمعمولی                                                                                                

           3-2-3-3- خصوصیات دیودمنتشرکننده¬ی نور                                                                                        

           3-2-3-4- خصوصیات دیودلیزری                                                                                                      

    3-2-4- آشکارسازهای نوری(OPTICAL DETECTOR)                                                                          

فصل چهارم : ساختمان فیبرنوری                                                                                                                

4- ساختمان فیبرنوری                                                                                                                            

  4-2- شیمی موجبرهای نوری                                                                                                                   

     4-2-1- شیشه شیلیکای گداخته                                                                                                            

     4-2-2- تولید شیشه سیلیکای گداخته                                                                                                     

     4-2-3- خصوصیات ماده                                                                                                                       

 4-3- انواع فیبرنوری                                                                                                                                

     4-3-1- انواع کابل فیبرنوری ازنظرشیوه¬ی انتقال                                                                                          

         4-3-1-1- فیبرچندحالته                                                                                                                  

             4-3-1-1-1- انواع فیبرهای چندحالته                                                                                              

        4-3-1-2- فیبرتک حالته                                                                                                                   

      4-3-2- انواع کابل فیبرنوری ازنظر حفاظت                                                                                                

4-3-2-1- LOSS BUFFER

4-3-2-2- TIGHT BUFFER

     4-3-3- انواع کابل فیبرنوری از نظر روکش                                                                                                 

4-3-3-1- IN DOOR

4-3-3-2- OUT DOOR

4-3-3-3- IN DOOR – OUT DOOR 

   4-3-4- انواع کابل فیبرنوری ازنظر ماده¬ی سازنده                                                                                             

       4-3-4-1- کابل فیبرنوری شیشه¬ای                                                                                                     

       4-3-4-2- کابل فیبرنوری پلاستیکی                                                                                                    

       4-3-4-2-1- کاربردهای کابل فیبرنوری پلاستیکی                                                                                   

   4-3-4-3- کابل نوری با پوشش پلیمرسخت                                                                                                

      4-3-4-3-1- خصوصیات کابل فیبرنوری با پوشش پلیمر سخت                                                                     

 4-4- تکنولوژی ساخت                                                                                                                            

     4-4-1- روش بوته مضاعف                                                                                                                   

     4-4-2- سیلیس رسوب یافته¬ی دپ¬شده(DDS)                                                                                        

        4-4-2-1- رسوب بیرونی                                                                                                                  

        4-4-2-2- رسوب محوری                                                                                                                 

        4-4-2-3- رسوب داخلی                                                                                                                  

 4-4-3- کشیدن تار                                                                                                                               

     4-4-3-1- سیلیس پوشش شده با پلاستیک                                                                                             

فصل پنجم : طراحی شبکه¬ی کابل                                                                                                             

 5- طراحی شبکه¬ی کابل                                                                                                                         

   5-1- جنبه¬های طراحی مکانیکی                                                                                                             

   5-2- تزویج کننده                                                                                                                               

      5-2-1- تزویج عدسی                                                                                                                        

      5-2-2- تزویج سربه¬سر                                                                                                                      

  5-3- اتصال دو فیبر به صورت دائمی(SPLICE)                                                                                          

     5-3-1- اتصال دائمی دو فیبر به روش همجوشی                                                                                        

     5-3-2- اتصال دائمی دو فیبر به روش قفل شدن                                                                                       

نتیجه¬گیری                                                                                                                                                               

خلاصه                                                                                                                                                                      

پیوست¬ها                                                                                                                                                                  

فهرست منابع                                                                                                                 

فهرست شکل¬ها :

 

فصل اول

  شکل 1-1 صوت سنج زیردریایی                                                                  

 

فصل دوم

 شکل 2-1 نمایش موج کروی ، صفحه¬ای و شعاع¬های نوری                                                                               

 شکل 2-2 پدیده¬های تابش ، انعکاس و انکسار                                                                                               

 شکل 2-3 نمایش زوایای تابش و شکست در حالت¬های گوناگون                                                                         

 شکل 2-4 طیف امواج الکترومغناطیسی                                                                                                      

 شکل 2-5 انواع قطبش                                                                           

 

فصل سوم

 شکل 3-1 جزئیات یک سیستم مخابراتی                                                                                                     

 شکل 3-2 حلقه SONET های شبکه                                                                                                        

 شکل 3-3 دیودهای لیزری                                                                                                                       

 شکل 3-4 فتودیود نیمه¬هادی                                                                    

 

فصل چهارم

 شکل 4-1 چسبندگی شیشه سیلیکای گداخته                                                                                              

 شکل 4-2 ضریب شکست SIO2 با مواد تغلیظ کننده¬ی مختلف                                                                         

 شکل 4-3 فیبرچندحالته با ضریب شکست پله¬ای                                                                                            

شکل 4-4 فیبر چندحالته با ضریب شکست تدریجی                                                                                         

 شکل 4-5 فیبرتک حالته                                                                                                                         

شکل 4-6 TIGHT BUFFER  و LOSS BUFFER                                                                                

شکل 4-7 دو نمونه از کابل¬های IN DOOR                                                                                                 

 شکل 4-8 دو نمونه از کابل¬های OUT DOOR                                                                                            

  شکل 4-9 چهارنمونه از کابل¬های IN DOOR – OUT DOOR                                                                    

 شکل 4-10 اجزاء فیبرنوری شیشه¬ای                                                                                                           

 شکل 4-11 مقایسه¬ی اندازه¬ی POF با سایر فیبرهای نوری                                                                                

 شکل4-12 مقایسه¬ی وزن POF  با سایر کابل¬های شبکه                                                                                  

 شکل 4-13 طول موج POF                                                                                                                     

  شکل 4-14 ساختار فیبرنوری H-PCF                                                                                                        

 شکل 4-15 فرآیند ساختار تار با روش بوته مضاعف                                                                                           

 شکل 4-16 رسوب¬دهی بخار شیمیایی بیرونی (CVD بیرونی)                                                                             

 شکل 4-17 رسوب¬دهی بخارمحوری                                                                                                             

 شکل 4-18 CVD اصلاح شده                                                                                                             

 شکل 4-19 MCVD غنی¬شده با پلاسما                                                                                                 

 شکل 4-20 سیستم کشیدن و پوشش دادن تار                                            

 

فصل پنجم

 شکل 5-1 اساس تزویج لنزی                                                                                                                 

 شکل 5-2 اساس تزویج سربه¬سر                                                                                                              

 شکل 5-3 (A) جابه¬جایی محورتارها ، (B) ناهم¬محوری زاویه¬ای تارها ، (C) جدایی سرهای انتهایی تارها                      

شکل 5-4 چندنمونه از اتصال دائم                                                                                                             

 شکل 5-5 دو نمونه دستگاه FUSION SPLICER                                                                                   

 شکل 5-6 یک نوع دستگاه FUSION SPLICER                                                                                    

 شکل 5-7 دستگاه FIBR LOCK ساخت شرکت 3M