![]() |
|
|
عنوان : فیبر نوری 2
منبع : وبلاگ پارسیا
فیبر نوری یکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فیبر نوری در
موارد متفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنت
استفاده بعمل می آید . فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارها
دارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافت
های طولانی استفاده می شود . نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هایی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند . از فیبر نوری بمنظور ارسال سیگنالهای نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود . یک
فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است : هسته (Core) : هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که سیگنالهای نوری در آن حرکت می نمایند . روکش (Cladding) : بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد .
بافر رویه (Buffer Coating) : روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر
در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است .
فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) : بمنظور ارسال چندین سیگنال در یک
فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری) ارسال نور در فیبر نوری : فرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ و مستقیم را روشن نمائیم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیر مستقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد . با توجه به عدم وجود خم و یا پیچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد . در صورتیکه راهروی فوق دارای خم و یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد ؟ در این حالت می توان از یک آیینه در محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد . در صورتیکه راهروی فوق دارای پیچهای زیادی باشد ، چه کار بایست کرد ؟ در چنین حالتی در تمام طول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد . بدین ترتیب نور تابانده شده توسط چراغ قوه ( با یک زاویه خاص ) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد ) . عملیات فوق مشابه آنچیزی است که در فیبر نوری انجام می گیرد .
نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته ( نظیر راهروی مثال ارائه شده ) و توسط جهش
های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding ) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال
ارائه شده ) حرکت می کند . ( مجموع انعکاس داخلی ) . با توجه به اینکه سطح آبکاری
شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های
طولانی می باشد . سیستم رله فیبر نوری
بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال
خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمائی و یا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است
. در فیلم فوق دو ناوگان دریائی که بر روی سطح دریا در حال حرکت می باشند ، نیاز به
برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا" بحرانی و توفانی را دارند . یکی از
ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد . کاپیتان ناو فوق پیامی برای یک ملوان
که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد . ملوان فوق پیام دریافتی را به
مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید . در ادامه ملوان مورد
نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر می نماید . یک
ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید . در ادامه
ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا" انگلیسی ) تبدیل و آنها را برای
کاپیتان ناو ارسال می دارد . فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد (
هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیستم مخابراتی مبتنی بر
فیبر نوری استفاده گردد . فرستنده : وظیفه فرستنده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید . فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد . لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنال های نوری ، ۸۵۰ نانومتر ، ۱۳۰۰ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر است . بازیاب ( تقویت کننده ) نوری:
همانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافت ارسال
اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبر نوری
( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی و بمنظور
تقویت ( بالا بردن ) سیگنالهای نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویت کننده نوری "
استفاده می گردد . دریافت کننده نوری: وظیفه دریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است . دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنال های الکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید . دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند . مزایای فیبر نوری: فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارای مزایای زیر است :
ظرفیت بالا : پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر از سیم مسی است . تضعیف ناچیز : تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیم مسی است . سیگنال های نوری : برخلاف سیگنالهای الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنال ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت . مصرف برق پایین : با توجه به سیگنالها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هایی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالایی استفاده می نمایند ، استفاده کرد . سیگنال های دیجیتال : فیبر نوری مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است . غیر اشتعال زا : با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت . سبک وزن : وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی ( قابل مقایسه ) است . انعطاف پذیر : با توجه به انعطاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان ، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و ...استفاده می گردد . با
توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی
استفاده می شود . اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی
از فیبر نوری استفاده می نمایند .
|
|
|
Designed by Parsia E.T.G informatic team Since: October 2005 ....... Mashhad-Iran
|