دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نوع فایل: word
قابل ویرایش 110 صفحه
چکیده:
در این پایان نامه، ساختمان و شیوه ی عملکرد فیبر نوری مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با بیان مزایا وکاربردهای فیبرنوری با این رسانه ی انتقال آشنا می شویم. درادامه با بررسی چند قانون فیزیک نور، چگونگی انتقال نور در فیبر نوری را مطالعه می کنیم. مطالب بعدی ، انواع مختلف فیبر نوری و چگونگی ساخت فیبر هستند.
در بحث شبکه بندی به وسیله ی فیبر، پس از مطالعه ی چگونگی کابل کشی به وسیله ی فیبر ها، به بررسی مدل های نوری و انواع توپولوژی های قابل به کارگیری در شبکه بندی به وسیله ی فیبر نوری می پردازیم. در پایان دو طرح عملی پیاده سازی شده، که در آن از فیبر نوری به عنوان رسانه ی انتقال استفاده شده است، مورد بررسی قرار می گیرد.
مقدمه:
طی سال ها ، تکنولوژی جدیدی در زمینه ی ارسال مخابرات از طریق کابل ها ، به شکل فراینده مورد پذیرش واقع شده است. در این جا ، سیگنال ها بر خلاف تکنولوژی کابل مسی ، به کمک موجبرهایی موسوم به تارهای نوری ، به شکل نوری ارسال می شوند. 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 نیاز های تکنولوژی تارنوری، در سیستم های انتقال رقمی موجود نیز پیشرفت حاصل شد.
در دو دهه ی اخیر ،مخابرات نوری از طریق کابل های تارنوری، رقیبی عمده برای سیستم های گذشته و موجود مخابراتی شده است. با توانایی محیط انتقال تارنوری در ارسال اطلاعات با ظرفیت بالا و قدرت فرستنده ی کم، این روند در سال های آتی ادامه خواهدیافت، به نحوی که با گذشت زمان وپیشرفت تکنولوژی ، سیستم مخابرات تارنوری ، جایگاه والاتری در شبکه ی مخابراتی آتی خواهد داشت.
این سیستم در چند سال اخیر وارد شبکه ی مخابراتی ایران نیز شده و کاربرد آن در شبکه ی بین شهری و همچنین بین مراکز تلفنی به نحو اجتناب ناپذیری در مقایسه با سایر سیستم ها افزایش یافته است. از جهت تولیدی نیز به همت برخی از مسئولین مخابرات کشور تلاش هایی در زمینه ی کابلی کردن تارنوری و نیز شناخت لوازم سیستم تارنوری ، و در دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی نیز آموزش وپرورش در این زمینه آغاز شده است.
این پایان نامه شامل 5 فصل است.در فصل اول بعد از مطالعه ی تاریخچه ی مخابرات نوری ، به مقایسه ی بین فیبرنوری و کابل های مسی می-پردازیم. سپس کاربردهای تارنوری به صورت صوت در خطوط تلفن، خطوط ارتباطی در نیروگاه ها و خطوط راه آهن و ارتباطات میدان رزم...، به صورت تصویر در پخش تلویزیونی و در بیت های مداربسته ، تلویزیون کابلی و...، برای انتقال داده در سیستم های رایانه ای، در هواپیما ها و کشتی ها و...، و در احساس کننده ها بیان شده است.
در فصل دوم، فیزیک نور و قوانین حاکم بر فیزیک نور موردبررسی قرار می گیرد. سپس در مورد انتقال نور در فیبرنوری مطالبی بیان می شود.
فصل سوم با بیان چگونگی انتقال در رسانه های انتقال و اساسأ اجزای مورداستفاده دراین انتقال ، شروع می شود. در ادامه به بیان عناصر خط انتقال فیبرنوری می پردازیم.
در فصل چهارم، با معرفی کوارتز (دی اکسید سیلیسیم sic2 ( ، به عنوان ماده ی اصلی سازنده ی شیشه مورد استفاده در فیبرنوری، به مطالعه ی انواع فیبرنوری از نظر شیوه ی انتقال ، حفاظت ، روکش و ماده ی سازنده می پردازیم. درانتهای فصل ، روشهای مختلف ساخت فیبرنوری بیان شده-است.
درفصل پنجم، درباره ی طراحی یک شبکه ی فیبرنوری و چگونگی اتصال فیبر های نوری به یکدیگر، صحبت شده است.
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول: آشنایی با فیبرنوری
تاریخچه ی فیبرنوری
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
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 (نور هندسی)
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- پردازشگر سیگنال
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) 40فصل چهارم: ساختمان فیبرنوری
ساختمان فیبرنوری
شیمی موجبرهای نوری
4-2-1- شیشه سیلیکای گداخته
4-2-2- تولید شیشه سیلیکای گداخته
4-2-3- خصوصیات ماده
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
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
طراحی شبکه ی کابل
جنبه های طراحی مکانیکی
تزویج کننده
5-2-1- تزویج عدسی
5-2-2- تزویج سربه سر
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
فهرست جدول ها:
فصل اول
جدول 1-1 کاربردهای تارنوری
فصل دوم
جدول 2-1 ضریب شکست اجسام
فصل چهارم
جدول 4-1 تعریف چندین مقدار درجه حرارت برای شیشه سیلیکای گداخته
با LOGŋ
جدول 4-2 مشخصات شیشه سیلیکای گداخته
منابع ومأخذ:
کتاب ها:
جوزف. س. پالی. مخابرات فیبر نوری.{ مترجمان } دکتر محمد مولوی – مهندس مجتبی محدث – مشهد: دانشگاه امام رضا ( علیه السلام ) – نوبت اول – 1384
گردکارزر. ارتیاطات تار نوری.{ مترجم} قاسم شهاب الملکی. تهران: سروش – چاپ اول 1375.
ویلیام بی. جونز. مقدمه ای بر سیستم های ارتباط تار نوری. { مترجم} قاسم شهاب الملکی. تهران: سروش – چاپ اول 1375.
سوئه ماتسو ک. ایگا. مخابرات نوری.{ مترجم } جمشید نیر. تهران: مرکز نشر دانشگاهی – چاپ اول - 1366
گونتر مالکه – پتر گوسینگ.کابل های تار نوری { مترج} قاسم شهاب الملکی. تهران:سروش – 1376
واتسون – جان الکترونیک نوری. مترجم دکتر محمودی صیفوری. تهران. مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران – چاپ اول ، 1387
سایت ها:
3m.com
agilent.com
amp.com
cisco.com
corning.com
c.enterprisses
D-Link.com
epinion.com
fiberopticsonline.com
fiber-optic.info
hiwstuffworks.com
KG.com
lucent.com
milan.com
muconnector.com
NTT-AT.com
ovislink.com
sei.com
techguide.com
telebox.com
