مقاله در مورد به فیبر نوری و کاربردهای آن

word قابل ویرایش
37 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

به فیبر نوری و کاربردهای آن

مقدمه:
در این گزارش، نگاهی جامع به فیبر نوری و کاربردهای آن خواهیم داشت. در حال حاضر تار نوری بدلیل خصوصیات انتقال مناسب(عرض باند زیاد، افت کم و …) جایگاه مهمی در شبکه های انتقال مخابراتی پیدا کرده و پیش بینی می شود که در آینده مهمترین و بهترین محیط انتقال، جهت کاربرد در فواصل دور و نزدیک باشد. هدف این گزارش بررسی و معرفی این محیط انتقال از جنبه های ساختمان و مزایا و معایب می‌باشد.

 

۱ -۱- دریچه ای به سوی دنیای تلگراف
تلگراف به صورت ابتدایی در سال ۱۸۳۲ میلادی برابر با سال ۱۲۱۱ شمسی توسط مورس آمریکایی اختراع شد، مورس ۱۲ سال بعد بوسیله دستگاهش این جمله را مخابره کرد: اوه که پروردگار چه کارهای شگفتی دارد! این اولین جمله ای بود که بوسیله تلگراف مخابره شد.
۱-۲- اختراع تلفن
بعد از ظهر روز دوم ژوئن سال ۱۸۷۵ میلادی مصادف با ۱۱ خرداد ۱۲۵۴ شمسی الکساندر گراهام بل انگلیسی با همکاری دوستش واتسن موفق به اختراع تلفن شد و در ژانویه ۱۸۷۶ میلادی دستگاه تلفن به کار افتاد. دهم مارس ۱۸۷۶ میلادی برابر ۱۲۵۵ شمسی، بل از اتاق خود‌بوسیله این دستگاه به دستیارش در اتاق دیگر گفت: آقای واتسن بیائید با شما کار دارم چهارده سال بعد از آن یعنی در سال ۱۸۹۰ میلادی استروجر سیستم تلفن خودکار را بنا نهاد.
۱-۳- مخابرات در ایران و تهران
تلگراف
خبر اختراع جدید(تلگراف) توسط آقاخان نوری، صدر اعظم وقت ایران به ناصرالدین شاه رسید و توجه وی را جلب نمود و مقرر شد که این دستگاه در ایران مورد استفاده قرار گیرد.
در اسفند ماه سال ۱۲۳۶ شمسی یعنی ۱۴ سال پس از مخابره اولین پیام تلگرافی ساموئل مورس، سیستم تلگرافی زیر نظر علی میرزا اعتضاد السلطنه (وابسته دربار قاجار) و با همکای رضاقلی خان الله باشی طبرستانی(رئیس وقت مدرسه دارالفنون) بوسیله «کرشش» (یکی از معلمین ارتیشی) با موفقیت آزمایش و این جمله مخابره شد: « منت خدای را عزوجل که طاعتش موجب قربت است و بشکر اندرش مزید نعمت…»
بلافاصله کارسیم کشی بین کاخ ارک تا باغ لاله زار در تهران شروع شد و این خط تلگرافی نیز در سال ۱۲۳۷ شمسی آغاز به کار کرد.
نخستین خط نسبتا طولانی تلگراف در ایران به فاصله ۳۰۰ کیلومتر در تیرماه سال ۱۲۳۸ شمسی بین تهران و چمن سلطانیه (اردوگاه تابستانی ناصر الدین شاه واقع در نزدیکی زنجان) دایر شد و شروع به کار کرد.
ارتباط تلگرافی تهران- تبریز در سال ۱۲۴۰ برقرار شد و سال بعد نیز خط تلگراف تهران- گیلان شروع به کار کرد. برای نخستین بار ارتباط تلگرافی ایران با روسیه از طریق اتصال خط تهران- تبریز با شبکه تلگرافی روسیه در سال ۱۳۴۲ برقرار شد و امپراطور روسیه و پادشاه ایران، تلگرافهای شادباشی مبادله کردند.
در سال ۱۲۵۳ اداره تلگراف پس از جداشدن از وزارت علوم به وزارت تلگراف تبدیل

شد.
تلفن
در سال ۱۲۶۵ شمسی مصادف با ۱۸۸۶ میلادی، برای اولین بار در ایران، یک رشته سیم تلفن بین تهران و شاهزاده عبدالعظیم به طول ۷/۸ کیلومتر توسط بوآتال بلژیکی که امتیاز راه اهن ری را داشت کشیده شد ولی در واقع مرحله دوم فن آوری مخابرات در تهران از سال ۱۲۶۸ شمسی یعنی ۱۳ سال پس از اختراع تلفن برقراری بین دو ایستگاه ماشین دودی تهران و شهر ری آغاز شد.

پس از آن بین کامرانیه (شمیران) و عمارت وزارت جنگ در تهران و سپس بین مقر ییلاقی شاه قاجار(سلطنت آباد سابق) وعمارت سلطنتی تهران ارتباط تلفنی دایر شد.
وزارت تلگراف در سال ۱۲۸۷ شمسی با وزارت پست ادغام و به نام وزارت پست و تلگراف نامگذاری شد.
در سال ۱۳۰۲ شمسی قراردادی برای احداث خطوط تلفنی زیر زمینی با شرکت زیمنس و هالسکه منعقد شد و سه سال بعد در ابانماه ۱۳۰۵ شمسی تلفن خودکار جدید بر روی ۲۳۰۰ رشته کابل در مرکز اکباتان آماده بهره برداری شد.
در سال ۱۳۰۸ شمسی امور تلفن نیز تحت نظر وزارت پست و تلگراف قرار گرفت و به نام وزارت پست و تلگراف و تلفن نامگذاری شد.
مرکز تلفن اکباتان در سال ۱۳۱۶ شمسی به ۶۰۰۰ شماره تلفن رسید و دو سال بعد بهره برداری شد و در سال ۱۳۳۷ به ۱۳ هزار شماره توسعه یافت.
خطوط تلفن جدید(کاریر) نیز پس از شهریور ۱۳۲۰ مورد بهره برداری قرار گرفت و ارتباط تلفنی بین تهران و سایر شهرها گسترش یافت و مراکز تلفنی تهران یکی پس از دیگری تاسیس شد.
۱-۴- وضعیت تلفن ثابت کشور ایران
در پایان سال ۲۰۰۱، تعداد مشترکین تلفن ثابت کشور به ۱۰٫۳۸۴٫۲۹۳ شماره رسید که در مقایسه با سال ۲۰۰۰ افزایشی معادل ۱٫۱۹۹٫۶۱۶ شماره و درصد رشدی معادل ۰۶/۱۳ درصد را داشته است.
و در مقایسه با سایر کشورهای جهان، ایران رتبه ۲۰ را از لحاظ تعداد تلفن ثابت و رتبه پنجم را از لحاظ درصد رشد تلفن دار گردیده است. ضریب نفوذ تلفن ثابت کشور در پایان سال ۲۰۰۱ معادل ۱۲/۱۶ بوده که در مقایسه با سال قبل ۱۵/۱ واحد افزایش داشته است و از نظر شاخص ضریب نفوذ تلفن رتبه ۵۱ را بین کشورهای جهان به خود اختصاص داده‌است.

۱-۳-۱- اسامی۲۰ کشور اول جهان از لحاظ تعداد تلفن ثابت در سال ۲۰۰۱
ردیف نام کشور تعداد تلفن ثابت ردیف نام کشور تعداد تلفن ثابت
۱ آمریکا ۲۰۰٫۵۶۰٫۰۰۰ ۱۱ کره جنوبی ۲۱٫۷۹۰٫۰۰۰
۲ چین ۱۷۷٫۰۴۱٫۰۰۰ ۱۲ کانادا ۲۱٫۵۸۷٫۰۰۰
۳ ژاپن ۷۶٫۸۱۰٫۰۰۰ ۱۳ ترکیه ۱۹٫۰۲۰٫۰۰۰
۴ آلمان ۵۲٫۲۸۰٫۰۰۰ ۱۴ اسپانیا ۱۸٫۱۳۹٫۰۰۰
۵ برزیل ۳۷٫۴۰۰٫۰۰۰ ۱۵ مکزیک ۱۳٫۵۵۴٫۰۰۰
۶ انگلستان ۳۶٫۴۹۴٫۰۰۰ ۱۶ تایوان ۱۳٫۱۲۶٫۰۰۰
۷ فرانسه ۳۴٫۵۴۶٫۰۰۰ ۱۷ استرالیا ۱۲٫۲۰۰٫۰۰۰
۸ هندوستان ۳۴٫۵۴۶٫۰۰۰ ۱۸ لهستان ۱۱٫۴۲۰٫۰۰۰
۹ روسیه ۲۸٫۵۵۰٫۰۰۰ ۱۹ هلند ۱۰٫۴۴۰٫۰۰۰
۱۰ ایتالیا ۲۷٫۴۵۰٫۰۰۰ ۲۰ ایران ۱۰٫۳۸۴٫۰۰۰

۲-۲- نگاهی گذرا بر موفقیتهای شرکت مخابرات استان خراسان شمالی
استان خراسان شمالی از نظر رشد ضریب نفوذ تلفن ثابت با بیش از ۵ درصد رشد در سال ۱۳۸۴ مقام اول کشوری را به خود اختصاص داد. معاون مدیر عامل شرکت مخابرات شمالی در تشریح عملکرد یک ساله این شرکت گفت: شرکت مخابرات استان در یکسال گذشته از نظر رشد ضریب نفوذ تلفن ثابت با ۵۱/۵ درصد رشد مقام اول کشوری را کسب کرد. مهندس علی قدرتی فرد: با اشاره به این مطلب افزود: در سال گذشته به رغم مشکلات عدیده ای که پیش روی استان تازه تاسیس خراسان شمالی قرار داشت همکاران ما در شرکت مخابرات استان با تلاش بی وقفه و صادقانه خود موفق به کسب توضیحات فراوانی در زمینه ارائه خدمات ارتباطی به هم استانیها شدند. مهندس قدرتی فرد، به روز رسانی ارائه خدمات ۱۵۲ مرکز تلفن ثابت استان را از جمله اقدامات انجام شده در شرکت مخابرات استان طی سال ۸۴ بر شمرد. وی همچنین از ارتباط دهی به منازل ۳۰۰ روستا در سطح استان خبر داد و تصریح کرد: تعداد روستاهای دارای تلفن منازل در پایان سال ۱۳۸۳ از ۱۵۰ روستا تجاوز نمی کرد ولی اکنون خوشبختانه با توفیقات الهی این رقم نشان از رشد ۲۰۰ درصدی نسبت به ۲۷ سال گذشته دارد. همچنین معاون مدیر عامل شرکت مخابرات خراسان شمالی اظهار داشت: در سال ۱۳۸۴ تعداد ۴۶ هزار ۲۶۲ شماره دفاتر ارتباط روستایی استان را از دیگر افتخارات این شرکت عنوان کرد. وی در ادامه یاداور شده در حال حاض

ر بسترهای لازم در خصوص خرید سوئیچ کابل، سیستم های ACCESS و …. در شرکت مخابرات استان فراهم می باشد. که امیدوارم با برنامه ریزی های در نظر گرفته شده در سال ۱۳۸۵ به موفقیتهای بیشتری در زمینه ارائه خدمات ارتباطی لازم به مشترکین محترم دست یابیم.
۲-۳- رایانه و مخابرات

از بدو ظهور، رایانه ها می توانند از فاصله دور با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. قبل از عصر ریزرایانه ها، لازمه ارتباط دور، از یک سو داشتن یک رایانه بزرگ میزبان(یا مرکزی) و از سوی دیگر یک واحد ورودی – خروجی متشکل از یک صفحه کلید و احتمالا یک صفحه نمایش بود که به آن پایانه (یا ترمینال) می گویند. نظر به اینکه در آن زمان، رایانه ها، بسیار گران بودند. چندین مصرف کننده در وقت تعیین شده به صورت تسهیم‌زمانی از یک رایانه استفاده می‌کردند و پرس و جواز طریق پایانه

صورت‌می‌گرفت.
امروزه قیمت رایانه های کوچک نسبتا مناسب است و ریز رایانه ها که جانشین ترمینال های بزرگ شده اند با رفتاری هوشمندانه قادرند اطلاعات دریافتی را مستقیما پردازش کنند.اکنون مخابرات و ارتباطات رایانه ای از رشد خارق العاده ای برخوردار است و رایانه های کوچک می توانند به کمک مودم، از طریق خطوط تلفن به یکدیگر و یا به بانک های اطلاعاتی متصل شوند. بر قراری ارتباط که پیش از این مستلزم هزینه سنگینی بود. از زمان بر قرار شدن شبکه های بین المللی که از سوئیچینگ بسته ای استفاده می کنند، در حال تعدیل می باشد.
در برخی موارد رایانه های کوچک از طریق شرکت های خصوصی ارتباطات راه دور به صورت شبکه به هم متصل می شوند. انتقال اطلاعات با سرعت متغیر صورت می‌گیرد که به صورت هم زمان و یا غیر هم زمان با واحدی به نام بد Boud بیان می‌شود. در هر صورت ضروری است که دو رایانه با سیستم انتقال هم ساز باشند را از مواد ارتباط با سرعت بالا داشتن خطوط صاف و بدون نوفه(پارازیت) است.
توضیح آنکه همساز بودن یک رایانه با قطعات جانبی و محیط خارج خود بستگی به کدهایی دارد که برای ارتباط و دریافت داده ها به کار می برد. به همین دلیل توصیه می‌شود که قبل از خرید هر قطعه جانبی(به ویژه چاپگر) از هم ساز بودن آن مطمئن شد.
این مساله به ویژه برای چاپگرهای سری که عموما از یک فرآیند ارتباطی استفاده می کنند بیشتر باید رعایت شود. به علاوه به دو رایانه در صورتی هم ساز می گویند که مجموعه نرم افزارهایی که بر روی یکی‌از آنها به خوبی کار می‌ کند بتواند بدون‌ کوچک‌ترین تغییر بر روی دیگری هم کار کند.
یک رایانه هم ساز با IBM رایانه ای است که بر اساس مدل یکی از ماشین هایی که توسط IBM طراحی و تولید شده (مانند Pentium ، AT ،«PC-XT») ساخته شود. تمامی این رایانه ها بر محوریت BUS-ISA ساخته شده و با سیستم عامل MS-DOS و WINDOWS کار می کنند.BUS ، وضعیت مسیر دهی شبکه ارتباطی داخل سیستم است و به مجموع خطوط حمل و نقل سیگنالها گفته می شود که به پردازشگر اجازه می دهد تا با حافظه های داخلی و قطعات جانبی ارتبا

ط بر قرار کند. سیستم عامل فوق الذکر می‌تواند انتقال و اجرای نرم افزار ها را از یک رایانه به رایانه دیگر که در اصطلاح Portability گفته می شود) تضمین نماید.
واژه Portability به نرم افزارهایی که به آسانی از یک رایانه به رایانه دیگر قابل استفاده باشد اشاره می کند.

چنین قابلیتی برای یک نرم افزار از اهمیت بالایی بر خوردار می باشد زیرا تضمینی است برای انتشار آن به مقیاس وسیع. بر اساس همین قابلیت می توان برنامه هایی که برای دیسکت های عامل نوشته می شود را به راحتی از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل نمود .برای آنکه یک رایانه بتواند با استاندارد IBM هم ساز باشد ضروری است که حداقل ویژگی های زیر را در اختیار داشته باشد. ۱- پردازشگر ۸۰۸۸ یا ۸۰۸۶ برای مدل‌های XT که دیگر کاربرد ندارد. ۲- پردازشگر ۸۰۲۸۶ یا ۸۰۳۸۶ برای مدل های AT که عملا از بازار حذف شده اند. ۳- پردازشگر مدل های Pentium که مرتباً در حال تحول اند ۴- سیستم عامل MS-DOS و Windows شایان ذکر است که ۳۸۶ Windows توسط مایکروسافت برای کاربر روی ۳۸۶ PC-AT تهیه و منتشر شد.
Architecture Data BVS ISA (Industry standard)

فیبر نوری:
از مهمترین و پیشرفته ترین دست آوردهای حوزه ی فن آوری اطلاعات و ارتباطات می باشد.
۳-۱- تاریخچه فیبر نوری
چرا فیبر نوری باعث بوجود آمدن انقلابی در ارتباطات شده است؟
شاید باورش برای بسیاری از ما مشکل باشد اما تارهایی به نازکی تار مو با ایجاد پهنای باند وسیع ارتباط مخابراتی هم وطنان ما را با تمام نقاط کشور و همچنین دیگر کشورها بر قرار می کند. تنها دو تار از تارهای درون یک کابل فیبر نوری می تواند ارتباط مخابراتی دو میلیون هم وطن را بر قرار کند. تارهایی که از جنس شیشه اند و مواد اولیه ساخت آن در طبیعت به وفور یافت می شود. در حالی که قبل از به کارگیری این فن آوی برای ارتباط همین تعداد افراد به صدها هزار کابل مسی احتیاج بود.
کابل فیبر نوری برای نخستین بار در سال ۱۹۷۰ در آمریکا مورد بهره برداری قرار گرفت. ویژگی های منحصر به فرد آن در داشتن سرعت، دقت بالا، هزینه پایین و ایجاد پهنای باند بسیار وسیع برای انتقال صدا، تصویر و داده های اطلاعاتی موجب شد که استفاده از آن مورد توجه همه کشورها قرار گیرد. اجرای کابل فیبر نوری در ایران از سال ۶۸ آغاز شد و هم اکنون بیش از ۶۵ هزار کیلومتر کابل فیبر نوری اصلی و فرعی مراکز بین شهری ناحیه ای و منطقه ای و همچنین ایستگاههای ورودی بین الملل و دیگر مراکز مخابراتی را در سراسر کشور به یکدیگر متصل می کند تا نیازهای ارتباطی هم وطنان را در زمینه تلفن همراه، تلفن ثابت و اینترنت در تمام نقاط کشور تامین کند. کاربرد تارهای فیبر نوری به ارتباطات محدود نیست و در حوزه های دیگر از جمله پزشکی کاربرد فراوان دارد.
با توجه به شمار کانال هایی که توسط دو تار نوری منتقل می شود. این شبکه زیر بنای لازم را

جهت شکل گیری تجارب و دولت الکترونیک فراهم می سازد. در کشور ما مسیرهای کابل فیبر نوری اغلب از مناطق صعب العبور کوهستانی، مناطق وسیع بیابانی و حتی مناطق باتلاقی می گذرد و با توجه به استانداردهای اجرایی آن، باید در عمق ۵/۱ متری از سطح زمین و هر ۴ کیلومتر به صورت یکجا در مسیرهای تعیین شده قرار گیرد. موقعیت راهبردی کشور پهناور ایران در منطقه می تواند کشور ما را از این نظر به مراکز ارتباطات منطقه در بین ۱۵ کشور هم جوار تبدیل کند و در واقع این شبکه علاوه بر کاربردی ملی، کاربردی منطقه ای نیز داشته باشد. هم اکنون ارتباط بین المعل خطوط فیبر نوری ما با کشورهای ترکیه، ترکمنستان، آذربایجان، افغانستان،کویت، ارمنستان و امارت بر قرار شده و در آینده نزدیک نیز به کشورهای پاکستان و عراق متصل خواهیم شد.
در تشریح توسعه شبکه ملی فیبر نوری کشور باید به افتتاح شبکه ملی فیبر نوری در بیستم تیز ماه سال ۸۴ که ۵۶ هزار کیلو متر مسیر اصلی و فرعی فیبر نوری را در سراسر کشور تحت پوشش قرار می دهد اشاره کرد. با این افتتاح، زمینه استفاده از کانال های انتقال با ۵/۱ میلیون افزایش با پشتیبان به ۵/۲ میلیون کانال فراهم شد. این پروژه که با صرف هزینه ای بالغ بر ۶۶۰ میلیارد تومان و بیش از ۷ میلیون و ۲۰۰ هزار نفر روزکار ملی ۱۵ سال اخیر به بهره برداری رسید.
۳-۲- معرفی فیبر نوری
یکی از جدیدترین محیط های انتقال اطلاعات فیبر نوری است. فیبر نوری از یک میله استوانه ای که هسته نامیده می شود و جنس آن از سیلیکات است تشکیل می گردد. شعاع استوانه بین دو تا سه میکرون است. روی هسته، استوانه ای دیگری از همان جنس هسته،که غلاف نامیده می شود، استقرار می یابد. ضریب شکست هسته را با m1 و ضریب شکست غلاف را با m2 نشان داده و همواره m2<m1 است. در این نوع فیبرها نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف انتشار پیدا خواهد کرد. منابع نوری در این نوع کابلها دیود لیزری و یا دیودهای ساطح کننده ی نور می باشد. منابع فوق، سیگنالهای الکتریکی را به نور تبدیل می نمایند.

۳-۳- فیبر نوری چگونه ساخته می شود؟
فیبرنوری از شیشه شفاف بسیار خالص ساخته می شود. اگر شیشه پنجره را بعنوان محیطی شفاف که نور را از خود عبور میدهد در نظر بگیریم، بدلیل وجود ناخالصی‌ها در شیشه، نور بطور کامل و بدون تغییر عبور نمی کند. بهرحال شیشه ای که در ساخت فیبرنوری بکار می رود، نسبت به شیشه بکار رفته برای پنجره ناخالصی های بسیار کمتری دارد. توصیف یک شرکت تولید کننده فیبرنوری از شیشه ای که برای ساخت آن بکار می‌رود به این صورت است: اگر روی سطح اقیانوسی از شیشه بکار رفته در ساخت فیبرنوری بایستید، می توانید عمق چندین مایلی آنرا بوضوح ببینید.
برای ساخت فیبرنوری بایستی مراحل زیر طی شود:
* ساخت یک استوانه شیشه ای از پیش تعیین شده
* کشیدن فیبر از استوانه آماده شده
* آزمایش فیبرهای تولید شده
* ساخت استوانه شیشه ای
شیشه مورد استفاده برای ساخت استوانه طی روندی موسوم به MCVD یا رسوب سازی تعدیل شده شیمیایی با بخار تولید می شود.
در روش MCVD اکسیژن از میان محلول کلراید سیلیکون (SiCl4)، کلراید ژرمانیوم (GeCl4) و دیگر مواد شیمیایی می جوشد (قلقل می کند). این مخلوط بسیار دقیق و حساب شده، ویژگیهای فیزیکی و اپتیکی گوناگونی دارد. ( ازجمله ضریب شکست، ضریب انبساط، نقطه ذوب و….)

۳-۳-۱- فرآیند MCVD برای ساخت استوانه
سپس بخارهای گاز بوسیله یک ماشین مخصوص با حرکات دورانی بداخل یک لوله سیلیس مصنوعی یا لوله کوارتز هدایت می شود که به این عمل آبکاری گویند. در حین چرخش ماشین، یک مشعل در بیرون لوله به بالا و پایین حرکت می کند. حرارت بسیار زیاد ناشی از مشعل، باعث می شود دو چیز اتفاق بیفتد:

سیلیکون و ژرمانیوم با اکسیژن واکنش می دهند، دی اکسید سیلیکون (SiO2) و دی اکسید ژرمانیوم (GeO2) حاصل می شود. دی اکسید سیلیکون و دی اکسید ژرمانیوم روی سطح داخلی لوله رسوب می کنند، باهم آمیخته می شوند تا شیشه شکل بگیرد.

۳-۳-۲- ماشین مورد استفاده برای ساخت استوانه
ماشین مخصوص بطور مستمر می‌چرخد تا استوانه‌ای استوار و اندود‌شده‌ساخته‌شود.
خلوص شیشه با استفاده از قطعات پلاستیکی که در برابر خوردگی مقاوم است و درسیستم تزریق گاز بکار رفته و نیز با کنترل دقیق جریان گاز و ترکیب آن حفظ می‌شود. روند ساخت این استوانه کاملا خودکار است و چندین ساعت بطول می انجامد. بعد از اینکه استوانه ساخته شده خنک شد، تست کنترل کیفیت روی آن انجام می شود.

کشیدن فیبر از استوانه آماده شده
بعد از اینکه استوانه شیشه ای کنترل کیفی شد، روی دستگاهی بنام برج فیبر کشی سوار می شود. استوانه شیشه ای در یک کوره گرافیتی داغ می شود(٣۴۵٢ تا٣٩٩٢ ) درجه فارنهایت یا ١٩٠٠ تا ٢٢٠٠ درجه سانتیگراد ) تا حدی که یک گلوله گداخته شده از نوک آن، تحت تاثیر نیروی جاذبه سقوط می کند. گلوله شیشه ای مذاب در حین سقوط خنک می شود و یک رشته شیشه ای را بوجود می آورد.

۳-۳-۳- نمایی از یک برج فیبر کشی
متصدی دستگاه این رشته را در داخل دیگر قسمتهای برج از جمله تعدادی فنجانک اندود کننده و نیز کوره ماوراء بنفش نخ کشی می کند تا در نهایت به قرقره پایین دستگاه برسد.
قرقره مکانیکی فیبر را به آرامی از استوانه داغ شده می کشد. یک ریزسنج لیزری بدقت این مرحله را کنترل می کند و قطر فیبر را اندازه میگیرد. اطلاعات بدست آمده از ریزسنج به سیستم خودکار قرقره مکانیکی ارسال می شود. فیبرها با سرعت ٣٣ تا ۶۶ فوت بر ثانیه ( ١٠ تا ٢٠ متر بر ثانیه ) از استوانه داغ کشیده می شوند و محصول نهایی روی قرقره پیچیده می شود. معمولا در نهایت بیش از ۴/١ مایل ( ٢/٢ کیلومتر) فیبرنوری روی قرقره جمع نمی شود.

۳-۳-۴- تست و آزمایش فیبرنوری آماده شده

۳-۳-۵- یک قرقره فیبرنوری

موضوع برخی آزمایشها که روی فیبرنوری تولید شده انجام می شود:
مقاومت کششی :
فیبر باید‌بتواند نیروی کشش‌معادل ٠٠٠/١٠٠ پوند بر اینچ مربع یا بیشتر را تحمل‌کند.
آزمایش منحنی ضریب شکست:
بررسی فیبر از لحاظ ابعاد هندسی ازجمله کنترل یکنواختی قطر هسته و یکنواختی ضخامت لایه روکش.
آزمایش میزان تضعیف امواج در فیبرنوری: در این آزمایش مشخص می شود که سیگنالهای نوری در طول موجهای مختلف چه مقدار انرژی خود را از حین عبور از فیبر دست می دهند.
ظرفیت انتقال اطلاعات (پهنای باند): تعداد سیگنالهایی که در هر لحظه می‌تواند بوسیل

ه فیبر منتقل شود.
طیف رنگی: انتشار طول موجهای مختلف نور در هسته فیبر که در بحث‌پهنای باند حائز اهمیت است.

دمای عملیاتی / دامنه تغییرات رطوبت
تاثیر دما در تضعیف سیگنال عبوری
توانایی هدایت نور در زیر آب، حائز اهمیت برای کابلهایی‌که در زیر دریا استفاده می‌شود.وقتی فیبر مراحل آزمایش را طی کرد، به شرکتهای فعال در زمینه تلفن، کابل و شبکه فروخته می شود.درحال‌حاضر بسیاری از شرکتها سیستمهای نوین‌مبتنی بر‌‌فیبرنوری را جایگزین سیستمهای قدیمی مبتنی بر سیم مسی کرده‌اند تا سرعت،ظرفیت و وضوح بیشتری حاصل شود.
۳-۴- پدیده ی بازتابش کلی نور در یک فیبر نوری
وقتی نور از یک محیط با ضریب شکست m1 وارد محیط دوم با ضریب شکست کوچکتری مثل m2 می شود، زاویه ای که در محیط اول با خط عمود فرضی بر سطح جدا کننده دو محیط داشت، در محیط دوم تغییر می‌کند. همچنان که زاویه پرتو در محیط اول، نسبت به خط عمود فرضی بزرگتر می شود، نور شکسته شده در محیط دوم هم از خط فرضی‌دورتر می شود. (زاویه پرتو در محیط دوم هم نسبت به خط فرضی بزرگتر می شود)در یک زاویه خاص (زاویه بحرانی) نور شکسته شده به محیط دوم وارد نمی‌شود و در عوض در امتداد خط جداکننده دو محیط حرکت می‌کند.
Sin [critical angle] = n2 / n1 که n1 و n2 ضرایب شکست‌اند بطوری که
n1 < n2. اگر زاویه پرتو محیط اول نسبت به خط عمود فرضی، از زاویه بحرانی بزرگتر باشد، در این‌حالت پرتو شکسته ‌شده بطور کامل بداخل‌همان محیط اول منعکس می‌شود (پدیده بازتابش‌داخلی‌کلی).حتی‌اگر‌محیط دوم شفاف‌باشد و بتواند نور را عبوردهد.
در فیزیک زاویه بحرانی نسبت به خط عمود فرضی تعریف می شود. در فیبرنوری، زاویه بحرانی نسبت به محوری موازی با فیبر که در مرکز آن امتداد دارد توصیف می‌شود. بنابراین: (زاویه بحرانی فیزیکی – ٩٠ درجه ) = زاویه بحرانی در فیبرنوری

در یک فیبرنوری نور در هسته (با ضریب شکست بزرگتر، m1) سیر می کند و مرتبا با برخورد به لایه روکش (با ضریب شکست کوچکتر،m2) شکسته می شود چون زاویه نور همیشه از زاویه بحرانی بزرگتر است. در انعکاس نور از سطح روکش، مقدار زاویه انحنای فیبر تاثیر ندارد حتی اگر فیبرنوری یک دایره کامل ساخته باشد.
از آنجا که لایه روکش هیچ نوری از هسته جذب نمی‌کند، موج نور می تواند ‌مسافتهای طولانی را طی کند. ولی بهرحال برخی سیگنالهای نوری در حین عبور از فیبر ضعیف می شوند که دلیل عمده آن ناخالصیهای موجود در شیشه است.

میزان تضعیف سیگنال به درجه خلوص شیشه و طول موج نور عبوری از فیبر بستگی دارد ( مثلا نور با طول موج ٨۵٠ نانومتر در هر یک کیلومتر ۶٠ تا ٧۵ درصد ضعیف می شود. نور با طول موج ١٣٠٠ نانومتر ۵٠ تا ۶٠ درصد در هر یک کیلومتر و نور با طول موج ١۵۵٠ نانومتر بیش از ۵٠ درصد در هر کیلومتر تضعیف می شود.)

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 37 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد