تحقیق در مورد فیبر نوری

مقدمه

در سال ۱۸۸۰ الکساندر گراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فوتوفون را اختراع کرد . در این  سیستم ، بل از آئینه نازک که توسط صدا به لرزه در می‌آید استفاده نمود. نور خورشید منعکسه از این آئینه اطلاعات را حمل می‌کند. در گیرنده، این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می‌کند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل می‌گردد. با وجودی که سیستم فوق نسبتاً خوب کار می‌کرد هرگز یک موفقیت تجارتی کسب نکرد . ابداع 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 گردید. در واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل یک سیستم مخابرات نوری است.

تاریخچه فیبر نوری

اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گرد و خاک، دود، برف، باران، مه و… انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح گردید. نور در داخل این کانالها بوسیله آینه‌ها و عدسی‌ها هدایت می‌شد، اما از آنجا که تنظیم این آینه‌ها و عدسی‌ها کار بسیار مشکلی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.شاید اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباط نوری به وسیله الکساندر گراهام بل صورت گرفت که در سال ۱۸۸۰، درست ۴ سال پس از اختراع تلفن، اختراع تلفن نوری فوتوفون یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل می کرد، به ثبت رساند. تلفن نوری بر مبنای مدوله کردن نور خورشید بازتابیده با به ارتعاش در آوردن آینه ای کار می کرد. گیرنده یک فتوسل بود. در این روش نور در هوا منتشر می شد و بنابراین امکان انتقال اطلاعات تا بیش از ۲۰۰ متر میسر نبود. به همین دلیل، اگرچه دستگاه بل ظاهراً کار می کرد اما از موفقیت تجاری برخوردار نبود.ایده استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فیبرهای نوری امروزی است) برای اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط Daniel Colladon  و Jacques Babinet  در پاریس پیشنهاد شد. همچنین John Tyndall  در سال ۱۸۷۰ در کتاب خود ویژگی بازتاب کلی را شرح داد: وقتی نور از هوا وارد آب می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می‌شود و وقتی از آب وارد هوا می شود از خط عمود دور می شود. اگر زاویه ی پرتو نور با خط عمود در تابش از داخل آب بزرگتر از ۴۸ درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی‌شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب منعکس می شود. زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحران می نامیم .کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را بعنوان محیط انتشار مطرح ساختند. آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط‌های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی، کاهش انرژی را تا آنجا می‌پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکائی کورنینگ گلس به این هدف دست یافت.

 تعداد صفحات تحقیق 50 word

فهرست مطالب

مقدمه. 1

تاریخچه فیبر نوری.. 1

فیبر نوری.. 3

وضعیت فیبر نوری در ایران.. 4

وضعیت فیبر نوری ایران از نگاه آمار. 5

تکنولوژی انتقال فیبر نوری.. 5

فیبر نوری در محیط های کوچک ومحلی.. 5

پیکر بندی بستر انتقال شهرها 6

پیکر بندی بستر انتقال شاهراه های بین المللی.. 7

استفاده از فیبر هایی با همگرایی متفاوت در طول مسیر. 8

بکارگیری یون  ERBIUM در فیبر به میزان مشخص.... 8

فیبرهای نوری نسل سوم. 9

برقراری ارتباط بین ساختمانهای ستاد مرکزی شرکت ملی پالایش و پخش فراورده های نفتی ایران و شرکت‌های تابعه توسط فیبر نوری.. 9

کاربردهای  فیبر نوری.. 10

کاربرد فیبر نوری در حسگرها 10

کاربردهای نظامی فیبر نوری.. 10

کاربردهای پزشکی فیبر نوری.. 11

کاربرد فیبر نوری درروشنایی.. 11

کاربردهای فیبر نوری در صنعت... 11

استفاده از فیبر نوری در فیلد باس خودرو. 11

کاربرد فیبر نوری در سیستم حفاظت و کنترل پستهای فشار قوی.. 12

کاربرد فیبر نوری  در دولت الکترونیک... 13

کاربرد فیبر نوری در ارتباطات منطقه ای.. 13

کاربرد فیبر نوری و تاثیر استفاده از آن بر فناوری اطلاعات.. 14

شبکه کامپیوتری.. 14

سیستم‌های مخابراتی فیبر نوری.. 15

مراحل ساخت فیبر نوری.. 16

روش‌های ساخت پیش‌سازه. 16

موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه. 17

مراحل ساخت پیش سازه. 17

ساخت فیبر با ضریب شکست تدریجی.. 18

کش دادن پیش سازه. 18

روش بوته های تو در تو. 19

تست و آزمایش فیبرنوری آماده شده. 20

بخش‌های مختلف فیبر نوری.. 23

روکش(Cladding) 24

هسته(Core) 24

پوشش محافظ(Buffer coating ) 24

هدایت  نور در فیبر نوری.. 25

تلفات احتمالی انتقال نور در فیبر نوری.. 26

میز نوری (Optical Table) 26

سیستم ارتباط بوسیله  فیبر نوری.. 27

فرستنده. 27

بازتاب (تقویت کننده) نوری.. 28

دریافت کننده نوری.. 28

مزایای فیبر نوری در مقایسه با سیم‌های مسی.. 28

قیمت ارزان تر. 28

استحکام کششی مناسب... 29

ظرفیت بالا. 29

تضعیف ناچیز. 29

عدم تداخل.. 29

مصرف برق پایین.. 30

اشتعال‌زا نبودن.. 30

وزن کم وقطر کوچک... 30

انعطاف‌پذیر بودن.. 30

فاصله. 31

پایداری.. 31

سرعت... 31

آیا فیبرنوری  با انتقال امواج از طریق ماهواره قابل مقایسه است؟. 33

معایب فیبر نوری.. 34

محدودیت‌ها و نقاط ضعف فیبرهای نوری.. 34

دسته بندی فیبرهای نوری.. 34

فیبرهای نوری چند حالته با تغییر ناگهانی در مرز هسته و روکش.... 34

فیبرهای نوری چند حالته با تغییر تدریجی ضریب شکست در مرز هسته و روکش.... 35

فیبرهای نوری تک حالته (Fiber Single Mode) 36

روکش‌های فیبر نوری و اینکه چه چیزی را مشخص می کنند. 36