پایان نامه و تحقیق فیبر نوری و کاربرد های شبکه های مبتنی بر فیبر نوری (فرمت فایل Word با قابلیت ویرایش)تعداد صفحات 175

تاریخچه­ی فیبرنوری :

 مخابرات با استفاده از نور در اوایل دوران پیشرفت بشری، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می کرد ، شروع شده­است. این خود به طور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمی باشد. اطلاعات از فرستنده به گیرنده بر روی پرتو خورشید حمل می گردد.

 در سال 1880 الکساندرگراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فتوفون را اختراع                                                                                                    کرد. در این سیستم بل از یک آینه ی نازک که توسط صدا به لرزه در می آید استفاده نمود. نور خورشید منعکس شده از آینه، اطلاعات را حمل می کند. در گیرنده این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می کند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجددأ به سیگنال صوتی تبدیل می گردد.

ابداع لامپ های ساخت بشر منجر به ساخت سیستم های مخابراتی ساده مثل چراغ های چشمک زن در کشتی و یا بین کشتی و ساحل، چراغ های راهنمای اتومبیل ها و یا چراغ های راهنمایی گردید. در واقع هر نوع چراغ راهنمایی در اصل یک سیستم مخابراتی نوری است.

تاریخچه­ی فیبرنوری :

 مخابرات با استفاده از نور در اوایل دوران پیشرفت بشری، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می کرد ، شروع شده­است. این خود به طور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمی باشد. اطلاعات از فرستنده به گیرنده بر روی پرتو خورشید حمل می گردد.

 در سال 1880 الکساندرگراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فتوفون را اختراع                                                                                                    کرد. در این سیستم بل از یک آینه ی نازک که توسط صدا به لرزه در می آید استفاده نمود. نور خورشید منعکس شده از آینه، اطلاعات را حمل می کند. در گیرنده این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می کند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجددأ به سیگنال صوتی تبدیل می گردد.

ابداع لامپ های ساخت بشر منجر به ساخت سیستم های مخابراتی ساده مثل چراغ های چشمک زن در کشتی و یا بین کشتی و ساحل، چراغ های راهنمای اتومبیل ها و یا چراغ های راهنمایی گردید. در واقع هر نوع چراغ راهنمایی در اصل یک سیستم مخابراتی نوری است.

مقدمه                                                                                                                                  

فصل­ اول : آشنایی با فیبرنوری                                                                                                                       

1-1- تاریخچه­ی 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 آسان­تر                                                                                                           

     1-2-12- فرستنده­هایی با قیمت کمتر                                                                                                               

     1-2-13- انعطاف پذیری                                                                                                                        

1-3- کاربردهای مخابرات تارنوری                                                                                                                            

فصل­دوم : فیزیک موجبرهای نوری                                                                                                                

1-2- طبیعت نور                                                                                                                                       

     2-1-1- تعاریف و قوانین نور                                                                                                                    

     2-1-1-1- ضریب شکست                                                                                                                      

     2-1-1-2- پدیده­های تابش ، انعکاس و انکسار                                                                                              

     2-1-1-3- قوانین اسنل                                                                                                                         

     2-1-1-4- حالت­های مختلف تابش نور در دو محیط مختلف                                                           

2-2- انتقال نور در فیبرنوری                                                                                                                        

     2-2-1- طیف الکترومغناطیسی                                                                                                               

     2-2-2- زاویه­ی 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                                                                                                               

فصل­سوم : چگونگی انتقال                                                                                                                         

3-1- چگونگی انتقال                                                                                                                                 

   3-1-1- منشاء پیام                                                                                                                                

     3-1-2- مدولاتور                                                                                                                                 

     3-1-3- منبع موج حامل                                                                                                                        

     3-1-4- تزویج­کننده­های کانال(ورودی)                                                                                                       

     3-1-5- کانال ارتباطی                                                                                                                           

     3-1-6- تزویج­کننده­های کانال(خروجی)                                                                                                     

     3-1-7- آشکارساز                                                                                                                                

     3-1-8- پردازشگرسیگنال                                                                                                                       

     3-1-9- پیام خروجی                                                                                                                            

3-2- عناصرخط انتقال فیبرنوری                                                                                                                   

    3-2-1- رابطه­ی توزیع­کننده­ی داده­ها در شبکه­ی فیبرنوری                                                                  

     3-2-2- شبکه­ی نوری سنکرون                                                                                           

          3-2-2-1- مشخصات                                                                                                       

     3-2-3-فرستنده­های نوری                                                                                                                     

           3-2-3-1- ویژگی­های منابع نور مورداستفاده در سیستم­های نوری                                                              

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

           3-2-3-3- خصوصیات دیودمنتشرکننده­ی نور                                                                                        38

           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 ازنظرشیوه­ی 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                                                                                                       49

          4-3-2-2- TIGHT BUFFER                                                                                                     50

     4-3-3- انواع کابل فیبرنوری از نظر روکش                                                                                                 50

        4-3-3-1- IN DOOR                                                                                                                    51

        4-3-3-2- OUT DOOR                                                                                                                52

        - IN DOOR – OUT DOOR                                                                                            52

   4-3-4- انواع کابل فیبرنوری ازنظر ماده­ی سازنده                                                                                            

       4-3-4-1- کابل فیبرنوری شیشه­ای                                                                                                     

       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 یافته­ی دپ­شده                                                                                  

        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 شبکه­ی کابل                                                                                                          

 5- طراحی شبکه­ی کابل                                                                                                                    

   5-1- جنبه­های طراحی مکانیکی                                                                                                             

   5-2- تزویج کننده                                                                                                                              

      5-2-1- تزویج عدسی                                                                                                                       

  5-3- اتصال دو فیبر به صورت دائمی

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

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

نتیجه­ گیری                                                                                                                                                               

خلاصه                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

پیوست­ها                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

فهرست منابع      

مقدمه                                                                                                                                  

فصل­ اول : آشنایی با فیبرنوری                                                                                                                       

1-1- تاریخچه­ی 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 آسان­تر                                                                                                           

     1-2-12- فرستنده­هایی با قیمت کمتر                                                                                                               

     1-2-13- انعطاف پذیری                                                                                                                        

1-3- کاربردهای مخابرات تارنوری                                                                                                                            

فصل­دوم : فیزیک موجبرهای نوری                                                                                                                

1-2- طبیعت نور                                                                                                                                       

     2-1-1- تعاریف و قوانین نور                                                                                                                    

     2-1-1-1- ضریب شکست                                                                                                                      

     2-1-1-2- پدیده­های تابش ، انعکاس و انکسار                                                                                              

     2-1-1-3- قوانین اسنل                                                                                                                         

     2-1-1-4- حالت­های مختلف تابش نور در دو محیط مختلف                                                           

2-2- انتقال نور در فیبرنوری                                                                                                                        

     2-2-1- طیف الکترومغناطیسی                                                                                                               

     2-2-2- زاویه­ی 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                                                                                                               

فصل­سوم : چگونگی انتقال                                                                                                                         

3-1- چگونگی انتقال                                                                                                                                 

   3-1-1- منشاء پیام                                                                                                                                

     3-1-2- مدولاتور                                                                                                                                 

     3-1-3- منبع موج حامل                                                                                                                        

     3-1-4- تزویج­کننده­های کانال(ورودی)                                                                                                       

     3-1-5- کانال ارتباطی                                                                                                                           

     3-1-6- تزویج­کننده­های کانال(خروجی)                                                                                                     

     3-1-7- آشکارساز                                                                                                                                

     3-1-8- پردازشگرسیگنال                                                                                                                       

     3-1-9- پیام خروجی                                                                                                                            

3-2- عناصرخط انتقال فیبرنوری                                                                                                                   

    3-2-1- رابطه­ی توزیع­کننده­ی داده­ها در شبکه­ی فیبرنوری                                                                  

     3-2-2- شبکه­ی نوری سنکرون                                                                                           

          3-2-2-1- مشخصات                                                                                                       

     3-2-3-فرستنده­های نوری                                                                                                                     

           3-2-3-1- ویژگی­های منابع نور مورداستفاده در سیستم­های نوری                                                              

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

           3-2-3-3- خصوصیات دیودمنتشرکننده­ی نور                                                                                        38

           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 ازنظرشیوه­ی 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                                                                                                       49

          4-3-2-2- TIGHT BUFFER                                                                                                     50

     4-3-3- انواع کابل فیبرنوری از نظر روکش                                                                                                 50

        4-3-3-1- IN DOOR                                                                                                                    51

        4-3-3-2- OUT DOOR                                                                                                                52

        - IN DOOR – OUT DOOR                                                                                            52

   4-3-4- انواع کابل فیبرنوری ازنظر ماده­ی سازنده                                                                                            

       4-3-4-1- کابل فیبرنوری شیشه­ای                                                                                                     

       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 یافته­ی دپ­شده                                                                                  

        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 شبکه­ی کابل                                                                                                          

 5- طراحی شبکه­ی کابل                                                                                                                    

   5-1- جنبه­های طراحی مکانیکی                                                                                                             

   5-2- تزویج کننده                                                                                                                              

      5-2-1- تزویج عدسی                                                                                                                       

  5-3- اتصال دو فیبر به صورت دائمی

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

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

نتیجه­ گیری                                                                                                                                                               

خلاصه                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

پیوست­ها                                                                                                                                                                                                        

فهرست منابع      

فیبر نوری

پاورپوینت آشنایی با فیبر نوری

یکی از کامل ترین منابع آشنایی با فیبر نوری

شامل 164 صفحه

این مستند شما را در نگارش فصول اول و دوم تمامی پایان نامه های مربوط به فیبر نوری یاری خواهد کرد علاوه بر آن منبع بسیار مناسبی در آشنایی با کاربردهای فیبر نوری است. علاوه بر آن قابل ارائه در کلاسهای درس مرتبط نیز می‌باشد. تمامی عناوین و فناوری های مرتبط روز دنیا در این زمینه را معرفی و بررسی میکند.

مزایای فیبرنوری در مقابل سیم­های مسی عبارتند از : قیمت پایین­تر ، پهنای باند وسیع ، محافظت در مقابل تداخل و تزویج ، ایزولاسیون کامل الکتریکی ، امنیت ، مصونیت در مقابل خوردگی ، غیر قابل اشتعال بودن ، وزن کم ، اتلاف پایین ، فرستنده­های با قیمت پایین­تر و انعطاف پذیری. انتقال نور در فیبرنوری توسط پدیده­ی انعکاس نور انجام می­شود. هنگامی که یک شعاع نور را به سطح جدایی دو محیط می­تابانیم ، قسمتی از آن به داخل محیط اول بازمیگردد. با تکرار این عمل ، نور در داخل فیبر محبوس شده و می­توان آن را منتقل کرد.

عناصر یک خط انتقال عبارتند از: منشاء پیام ، مدولاتور ، منبع موج حامل ، تزویج­کننده­های کانال(ورودی) ، کانال ارتباطی ، تزویج­کننده­های کانال (خروجی) ، آشکارساز ، پردازشگر سیگنال ، پیام خروجی. به دستگاه­هایی که وظیفه­ی تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال نوری را انجام می­دهند ، فرستنده­های نوری می­گویند که به طور کلی به دو دسته­ی دیودهای منتشرکننده­ی نور و دیودهای لیزری تقسیم می­شوند. در سیستم­های فیبرنوری نوعی آشکارسازنوری در طرف گیرنده­ی نور موردنیاز است تا نور مدوله شده را که در طول فیبر منتشر شده ، آشکار کند. به عبارت دیگر سیگنال­های نوری را به سیگنال­های الکتریکی تبدیل نماید.

تارنوری از دو بخش تشکیل می­شود : هسته و پوشش ساخته شده از یک ماده­ی شفاف نوری (مثلا شیشه سیلیکای گداخته) ، و روکش. ماده­ی اصلی سازنده­ی فیبرهای نوری ، کوارتز (اکسید سیلیسیم SIO2) است. کابل فیبر نوری را می توان از چند جهت دسته بندی نمود که عبارتند از : انواع کابل فیبرنوری از نظر شیوه­ی انتقال (فیبرهای چندحالته شامل فیبر چندحالته با ضریب شکست پله­ای ، فیبر چندحالته با ضریب شکست تدریجی ، فیبر تک حالته) ، از نظر حفاظت (نوع LOSS BUFFER و TIGHT BUFFER) ، از نظر روکش (IN DOOR و OUT DOOR و IN DOOR – OUT DOOR). از نظر ماده­ی سازنده (کابل فیبرنوری پلاستیکی ، کابل فیبرنوری شیشه­ای و کابل فیبر نوری با پلیمر سخت). روش­های ساخت فیبرها عبارتند از : روش بوته مضاعف ، روش سیلیس رسوب یافته دپ شده شامل رسوب بیرونی ، رسوب محوری ، رسوب داخلی. روش کشیدن تار در سیلیس پوشش شده با پلاستیک. در هنگام نصب فیبرهای نوری ، کنترل چندین پارامتر ، به خصوص در مورد شرایط مسیر و عملیات نصب دارای اهمیت است. این پارامترها عبارتند از : مسیر راه ، طبیعت ناحیه ، نوع خاک ، رویه­ی نصب. رابط­ها را برای اتصال تارهای نوری در مسیرهای انتقال به کار می­برند ، به طوری که ضمن ایجاد تسهیل در قطع تارها ، تلف پایینی در موقع اتصال از طریق آن­ها به دست می­آید. این رابط­ها براساس کارشان به دو نوع تقسیم می­شوند. نوع اول بر مبنای تزویج عدسی ، و نوع دوم براساس تزویج سربه­سر تارهاست. راه دیگر اتصال فیبرها ، اتصال آن­ها به صورت دائمی است. اتصال دائم کابل­های فیبرنوری به دو روش امکان پذیر است : اتصال دائمی دو فیبر به روش هم­جوشی ، اتصال دائمی دو فیبر به روش قفل شدن

فهرست :

فصل اول: آشنای با فیبر نوری

تاریخچه

فیبر نوری چیست؟

مزایای فیبر نوری

معایب فیبر نوری

کاربرد های فیبر نوری

فصل دوم: فیزیک فیبر های نوری

نور چیست؟

تعاریف و قوانین نور

ضریب شکست

تابش، انعکاس و انکسار

قوانین اسنل

حالت های مختلف تابش نور در دو محیط مختلف

انتقال نور در فیبر نوری

زاویه ی پزیرش

فصل سوم: ساختمان فیبر نوری

ساختمان فیبر نوری

خصوصیات سلیکای گداخته

انواع فیبر نوری

انواع فیبر نوری از نظر اشعه ی گذرنده از آن

انواع فیبر نوری از نظر حفاظت

انواع فیبر نوری از نظر محل استفاده

انواع فیبر نوری از نظر ماده ی سازنده ی آن

فیبر نوری چگونه ساخته میشود

فصل چهارم:چگونگی انتقال پیام

چگونگی انتقال پیام

منشاء پیام

مدولاتور

منبع نور حامل

تزویج کننده کانال(ورودی)

کانال ارتباطی

تزویج کننده کانال (خروجی)

آشکار ساز

پردازشگر سیگنال

پیام خروجی

عناصر خط انتقال فیبر نوری

رابطه توزیع کننده داده در شبکه ی فیبر نوری((FDDI

شبکه ی نوری سنکرون

فرستنده های نوری

ویژگی های منابع نور مورد استفاده در سیستم های نوری

تفاوت نور لیزر و نور معمولی

آشکار ساز های نوری

فصل پنجم: طراحی شبکه ی کابل

طراحی شبکه کابل

جنبه های طراحی مکانیکی

تزویج کننده

تزویج کننده عدسی

تزویج کننده سر به سر

اتصال فیبرهای نوری به صورت دائیم

اتصال فیبرهای نوری به صورت دائیم به روش هم جوشی

اتصال فیبرهای نوری به صورت دائیم به روش قفل شدن

به همراه یک مقاله در زمینه مدولاسیون قطبی در فیبر نوری شامل : 

دردنیای امروز زندگی ما وابستگی شدیدی به ارتباطات دارد که این امر به نوبه خود نیاز رو به رشد بشر به گسترش شبکه های رایانه ای را بدنبال دارد.در مدل مرجع OSI برای لایه فیزیکی شبکه های رایانه ای نیازمند رسانه یا کانال انتقال هستیم ،که انواع مختلفی دارد،از قبیل :کابل مسی کواکسیال ،زوج به هم تابیده ،هوا و فیبر نوری . در سال های اخیر بنابر مزیت های بسیار زیادی که فیبر نوری نسبت به دیگر انواع دارد ،در قسمت بک بون شبکه استفاده از این مدیا رواج چشمگیری یافته است.

فهرست :

مقدمه

انواع مدولاسیون

مدولاسیون قطبش

انواع قطبش

روشهای تبدیل نور طبیعی به نور قطبیده خطی

تئوری مدولاسیون قطبی در فیبر نوری

نتیجه گیری

منایع