فیبر نوری
چکیده
از کجا مرور تاریخی این موضوع را شروع کنیم؟! نورهمیشه با ما بوده استمخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پیشرفت بشری ، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال میکرد، شروع شده استاین خود بطور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمیباشددرخلال روز ،منبع نور برای سیستم مورد مثال خورشید استاطلاعات از فرستنده به گیرنده روی پرتو نور خورشید حمل میگرددنور برحسب حرکات دست تغییر وضعیت داده و یا مدوله میگرددچشم پیام را آشکار کرده و مغز پردازش لازم را روی آن انجام میدهددر این سیستم ، انتقال اطلاعات کُند ، میزان اطلاعات قابل انتقال در یک زمان معین محدود و احتمال خطا زیاد استسیستم نوری دیگری که برای مسیرهای طولانیتر مفید است ارسال علائم دودی استپیام با استفاده از تغییر شکل دود حاصل از آتش ارسال میگردیده است در این سیستم به طرح و یادگیری یک رمز بین فرستنده و دریافتکننده نیاز میباشد این سیستمبا سیستمهای جدید مخابرات دیجیتال که درآن از رمزهای پالسی استفاده میشود قابل قیاس است
در سال 1880 الکساندر گراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فوتوفون را اختراع کرددر اینسیستم ، بل از آئینه نازک که توسط صدا به لرزه در میآید استفاده نمودنور خورشید منعکسه از این آئینه اطلاعات را حمل میکنددر گیرنده ، این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت میکند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میشوداین سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل میگرددبا وجودی که سیستم فوق نسبتاً خوب کار میکرد هرگز یک موفقیت تجارتی کسب نکردابداع لامپهای ساخته بشر منجر به ساخت سیستمهای مخابراتی ساده مثل چراغهای چشمک زن بین دو کشتی و یا بین کشتی و ساحل ، چراغهای راهنمای اتومبیلها ویا چراغهای راهنمائی گردیددر واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل یک سیستم مخابرات نوری است
تمام سیستمهای شرح داده شده فوق دارای ظرفیت اطلاعاتی کمی هستندیک جهش اساسی که منجر به ایجاد سیستمهای مخابرات نوری با ظرفیت زیاد شد کشف لیزر بود که اولین نوع آن در سال 1960 ساخته شدلیزر یک منبع انتشار نور با عرض باند کم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم میآوردلیزرها قابل قیاس با منابع فرکانس رادیوئی مورد استفاده در مخابرات معمولی هستندسیستمهای مخابرات نوری هدایت نشده (بدون تار) کمی بعد از کشف لیزر توسعه یافتندمخابره اطلاعات توسط پرتوهای نوری که در جو سیر میکنند به آسانی انجام گردیدنقاط ضعف عمده این سیستمها عبارتند از :نیاز به یک جوّ شفاف ، نیاز به داشتن دید و مسیر مستقیم به فرستنده و گیرنده ، و احتمال آسیب رسیدن به چشم بینندهای که به طور ناآگاهانه ممکن است به پرتو نگاه کندموارد استفاده اولیه سیستمهای نوری ، هر چند محدود ، باعث ایجاد علاقه به سیستمهای نوری شد که بتواند پرتو نور را هدایت کند و بر معایب ذکر 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 کار گذاشته شوندکارهای اولیه انجام شده روی سیستمهای لیزری جوی اکثر اصول نظری و خیلی از ادوات لازم برای مخابرات نوری را فراهم نمودهانددر خیلی از موارد دیودهای نورگسیل (LED ) که به باریکی لیزر هم نیستند مناسب میباشند
در سالهای 1960 جزء کلیدی در سیستمهای عملی تاری ، یعنی یک تار با کارائی مناسب ، وجود نداشتهر چند که ثابت شده بود نور میتواند توسط یک تار شیشهای هدایت شود ، تارهای شیشهای موجود بیش از اندازه نور را تضعیف مینموددر سال 1970 اولین تار واقعی با افت کم ساخته شد و مخابرات تار نوری عملی گردیداین موضوع درست 100 سال پس از آزمایش جانتیندال فیزیکدان انگلیسی بود که به مجمع سلطنتی نشان داد که نور میتواند در طول یک مسیر منحنی در بخار آب هدایت شودهدایت نور توسط تارهای شیشهای و توسط بخار آب شواهدی بر یک پدیده واحد هستند ( پدیده انعکاس داخلی کلی)
فهرست:
فصل 11
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 SMAT72
اتحادیه ارتباطات تلفنی بینالملل 74
کنسول ITU75
بخش ارتباطات رادیویی 7