سایت مرجع دانلود پایان نامه -پشتیبانی 09361998026

پایان نامه رشته کامپیوتر در مورد بررسی عملکرد فیبر نوری

ارسال شده در رشته برق و مهندسی پزشکی, رشته کامپیوتر(نرم افزار ، سخت افزار و فناوری اطلاعات)

دانلود متن کامل این پایان نامه با فرمت ورد word

فصل 1……………………………………………………………………………….1

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

اتحادیه ارتباطات تلفنی بین­الملل ……………………………………………………….74

بخش ارتباطات رادیویی …………………………………………………………………75

چکیده

از كجا مرور تاريخي اين موضوع را شروع كنيم؟! نورهميشه با ما بوده است . مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پيشرفت بشري ، از زماني كه بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پيام خود را ارسال مي‌كرد، شروع شده است . اين خود بطور بديهي يك نوع مخابرات نوري است و در تاريكي قابل اجرا نمي‌باشد . درخلال روز ،منبع نور براي سيستم مورد مثال خورشيد است . اطلاعات از فرستنده به گيرنده روي پرتو نور خورشيد حمل مي‌گردد . نور برحسب حركات دست تغيير وضعيت داده و يا مدوله مي‌گردد . چشم پيام را آشكار كرده و مغز پردازش لازم را روي آن انجام مي‌دهد . در اين سيستم ، انتقال اطلاعات كُند ، ميزان اطلاعات قابل انتقال در يك زمان معين محدود و احتمال خطا زياد است . سيستم نوري ديگري كه براي مسيرهاي طولاني‌تر مفيد است ارسال علائم دودي است . پيام با استفاده از تغيير شكل دود حاصل از آتش ارسال مي‌گرديده است. در اين سيستم به طرح و يادگيري يك رمز بين فرستنده و دريافت‌كننده نياز مي‌باشد. اين سيستم با سيستمهاي جديد مخابرات ديجيتال كه درآن از رمزهاي پالسي استفاده مي‌شود قابل قياس است .

در سال 1880 الكساندر گراهام بل يك سيستم مخابرات نوري به نام فوتوفون را اختراع كرد . در اين سيستم ، بل از آئينه نازك كه توسط صدا به لرزه در مي‌آيد استفاده نمود . نور خورشيد منعكسه از اين آئينه اطلاعات را حمل مي‌كند . در گيرنده ، اين نور خورشيد مدوله شده به سلنيوم هادي نور اصابت مي‌كند و در آن به يك سيگنال الكتريكي تبديل مي‌شود . اين سيگنال الكتريكي در يك تلفن مجدداً به سيگنال صوتي تبديل مي‌گردد . با وجودي كه سيستم فوق نسبتاً خوب كار مي‌كرد هرگز يك موفقيت تجارتي كسب نكرد . ابداع لامپهاي ساخته بشر منجر به ساخت سيستمهاي مخابراتي ساده مثل چراغهاي چشمك زن بين دو كشتي و يا بين كشتي و ساحل ، چراغهاي راهنماي اتومبيلها ويا چراغهاي راهنمائي گرديد . در واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل يك سيستم مخابرات نوري است .

تمام سيستمهاي شرح داده شده فوق داراي ظرفيت اطلاعاتي كمي هستند . يك جهش اساسي كه منجر به ايجاد سيستمهاي مخابرات نوري با ظرفيت زياد شد كشف ليزر بود كه اولين نوع آن در سال 1960 ساخته شد . ليزر يك منبع انتشار نور با عرض باند كم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم مي‌آورد . ليزرها قابل قياس با منابع فركانس راديوئي مورد استفاده در مخابرات معمولي هستند . سيستمهاي مخابرات نوري هدايت نشده (بدون تار) كمي بعد از كشف ليزر توسعه يافتند . مخابره اطلاعات توسط پرتوهاي نوري كه در جو سير مي‌كنند به آساني انجام گرديد . نقاط ضعف عمده اين سيستمها عبارتند از :نياز به يك جوّ شفاف ، نياز به داشتن ديد و مسير مستقيم به فرستنده و گيرنده ، و احتمال آسيب رسيدن به چشم بيننده‌اي كه به طور ناآگاهانه ممكن است به پرتو نگاه كند . موارد استفاده اوليه سيستمهاي نوري ، هر چند محدود ، باعث ايجاد علاقه به سيستمهاي نوري شد كه بتواند پرتو نور را هدايت كند و بر معايب ذكر شده در ارسال هدايت نشده نور غلبه نمايد .

بعلاوه ، پرتو هدايت شده مي‌تواند در گوشه‌ها (انحراف مسير) خم شود و خطوط انتقال آن مي‌توانند در زير زمين كار گذاشته شوند . كارهاي اوليه انجام شده روي سيستمهاي ليزري جوي اكثر اصول نظري و خيلي از ادوات لازم براي مخابرات نوري را فراهم نموده‌اند . در خيلي از موارد ديودهاي نورگسيل (LED ) كه به باريكي ليزر هم نيستند مناسب مي‌باشند .

در سالهاي 1960 جزء كليدي در سيستمهاي عملي تاري ، يعني يك تار با كارائي مناسب ، وجود نداشت . هر چند كه ثابت شده بود نور مي‌تواند توسط يك تار شيشه‌اي هدايت شود ، تارهاي شيشه‌اي موجود بيش از اندازه نور را تضعيف مي‌نمود . در سال 1970 اولين تار واقعي با افت كم ساخته شد و مخابرات تار نوري عملي گرديد . اين موضوع درست 100 سال پس از آزمايش جان‌تيندال فيزيكدان انگليسي بود كه به مجمع سلطنتي نشان داد كه نور مي‌تواند در طول يك مسير منحني در بخار آب هدايت شود . هدايت نور توسط تارهاي شيشه‌اي و توسط بخار آب شواهدي بر يك پديده واحد هستند ( پديده انعكاس داخلي كلي).

مقدمه

يك گرايش از مهندسي برق است كه خود به دو زير مجموعه ميدان و امواج و سيستم تقسيم مي‌شود. در گرايش سيستم هدف فرستادن اطلاعات از يك نقطه به نقطه‌اي ديگر است. اطلاعات معمولاً به صورت سيگنال‌هاي الكترونيكي وارد ” فرستنده ” مي‌شوند، با روشهاي مختلف به “گيرنده” انتقال پيدا مي‌كنند، و سپس دوباره به سيگنالهاي الكترونيكي حامل اطلاعات فرستاده شده تبديل مي‌گردند. مديومهاي ( محيط‌هاي ، كانالهاي ، رسانه‌هاي ) انتقال سيگنالها از فرستنده به گيرنده شامل سيم مسي ( زوج سيم ، كابل هم محور )، امواج راديويي ( بي‌سيم )، موجبرها ،و فيبرنوري مي‌شوند.

سيگنالها و سيستم‌هاي مخابراتي به دو نوع تقسيم مي‌شوند : آنالوگ و ديجيتال. سيگنال‌هاي آنالوگ داراي مقادير پيوسته در زمانهاي پيوسته هستند، در حالي كه سيگنالهاي ديجيتال فقط در زمانهاي معيني ( samples ) داراي مقادير گسسته ( مثلاً 0يا 1 ) هستند. راديوهاي AM و FM و تلفن‌هاي شهري نمونه‌هايي از سيستم‌هاي مخابراتي آنالوگ هستند. مودم‌هاي كامپيوتر، تلفنهاي همراه جديد، و بسياري از دستگاههاي جديد ديگر مخابراتي با سيگنالهاي ديجيتال كار مي‌كنند.

اهداف اصلي مهندسي مخابرات عبارتند از فرستادن اطلاعات با بالاترين سرعت ممكن (براي‌سيسم‌هاي ديجيتال ) ، پايين ترين آمار خطا ، و كمترين ميزان مصرف از منابع (انرژي و پهناي باند). براي دستيابي به اين اهداف و تجزيه و تحليل عملكرد سيستم‌هاي مخابراتي ، اين رشته مهندسي از آمار و احتمالات بهره فراواني مي‌گيرد .

1-1 فيبر نوري

پس از اختراع ليزر در سال 1960 ميلادي ، ايده بكارگيري فيبر نوري براي انتقال اطلاعات شكل گرفت . خبرساخت اولين فيبر نوري در سال 1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفي برابر با ؟ اعلام شد كه عملاً در انتقال اطلاعات مخابراتي قابل استفاده نبود تا اينكه در سال 1976 با كوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فيبر نوري توليدي شديداً كاهش داده شد و به مقداري رسيد كه قابل ملاحظه با سيم‌هاي هم محور بكار رفته در شبكه مخابرات بود .

فيبر نوري از پالس‌هاي نور براي انتقال داده‌ها از طريق تارهاي سيلكون بهره مي‌گيرد . يك كابل فيبرنوري كه كمتر از يك اينچ قطر دارد مي‌تواند صدها هزار مكالمه صوتي را حمل كند . فيبرهاي نوري تجاري ظرفيت 5/2 گيگابايت در ثانيه تا 10 گيگابايت در ثانيه را فراهم مي‌سازند . فيبر نوري از چندين لايه ساخته مي‌شود . دروني‌ترين لايه را هسته مي‌نامند . هسته شامل يك تار كاملاً بازتاب‌كننده از شيشه خالص (معمولاً) است . هسته در بعضي از كابل‌ها از پلاستيك كاملاً بازتابنده ساخته مي‌شود ، كه هزينه ساخت را پايين مي‌آورد . با اين حال ، يك هسته پلاستيكي معمولاً كيفيت شيشه را ندارد و بيشتر براي حمل داده‌ها در فواصل كوتاه به كار مي‌رود . حول هسته بخش پوسته قرار دارد ، كه از شيشه يا پلاستيك ساخته مي‌شود . هسته و پوسته به همراه هم يك رابط بازتابنده را تشكيل مي‌دهند كه باعث مي‌شود كه نور در هسته تابيده شود تا از سطحي به طرف مركز هسته باز تابيده شود كه در آن دو ماده به هم مي‌رسند . اين عمل بازتاب نور به مركز هسته را (بازتاب داخلي كلي) مي‌نامند . قطر هسته و پوسته با هم حدود 125 ميكرون است (هر ميكرون معادل يك ميليونيم متر است ) ، كه در حدود اندازه يك تار موي انسان است . بسته به سازنده، حول پوسته چند لايه محافظ ، شامل يك پوشش قرار مي‌گيرد .

يك پوشش محافظ پلاستيكي سخت لايه بيروني را تشكيل مي‌دهد . اين لايه كل كابل را در خود نگه مي‌دارد ، كه مي‌تواند صدها فيبر نوري مختلف را در بر بگيرد . قطر يك كابل نمونه كمتر از يك‌اينچ است .

از لحاظ كلي ، دو نوع فيبر وجود دارد : تك حالتي و چند حالتي . فيبر تك حالتي يك سيگنال نوري را در هر زمان انتشار مي‌دهد ، در حالي كه فيبر چند حالتي مي‌تواند صدها حالت نور را به طور همزمان انتقال بدهد .

2-1 فيبر نوري در ايران

در ايران در اوايل دهه 60 ، فعاليت پژوهشي در زمينه فيبر نوري در پژوهشگاه ، بر پائي مجتمع توليد فيبر نوري در پونك را در پي داشت و عملاً در سال 1373 توليد فيبر نوري با ظرفيت 50000كيلومتر در سال در ايران آغاز شد. فعاليت استفاده از كابل‌هاي نوري در ديگر شهرهاي بزرگ ايران آغاز شد تا در آينده نزديك از طريق يك شبكه ملي مخابرات نوري به هم بپيوندند.

فيبر نوري يك موجبر استوانه‌اي از جنس شيشه يا پلاستيك است كه دو ناحيه مغزي و غلاف با ضريب شكست متفاوت و دو لايه پوششي اوليه و ثانويه پلاستيكي تشكيل شده است. برپايه قانون اسنل براي انتشار نور در فيبر نوري شرط : مي‌بايست برقرار باشد كه به ترتيب ضريب شكست‌هاي مغزي و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثير عواملي ذاتي و اكتسابي دچار تضعيف مي‌شود. اين عوامل عمدتاً ناشي از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراكندگي رايلي، خمش و فشارهاي مكانيكي بر آنها هستند. منحني تغييرات تضعيف بر حسب طول موج در شكل زير نشان داده شده است. سيستم‌هاي مخابرات فيبر نوري گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم‌هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يكي از پر اهميت‌ترين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهيل از مهم‌ترين ويژگي‌هاي مخابرات فيبر نوري مي‌باشد. يكي از پر اهميت‌ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري آساني انتقال در فرستادن سيگنال‌هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است كه قابليت تقسيم‌بندي در حوزه زماني را دارا مي‌باشد. اين به اين معني است كه مخابرات ديجيتال تامين‌كننده پتانسيل كافي براي استفاده از امكانات مخابره اطلاعات در پكيجهاي كوچك انتقال در حوزه زماني است. براي مثال عملكرد مخابرات فيبر نوري با توانايي 20 مگاهرتز با داشتن پهناي باد 20 كيلوهرتز داراي گنجايش اطلاعاتي 1,0% مي‌باشد. امروزه انتقال سيگنالها به وسيله امواج نوري به همراه تكنيكهاي وابسته به انتقال شهرت و آوازه سيستم‌هاي انتقال ماهوارهاي را به شدت مورد تهديد قرار داده است. دير زماني است كه اين مطلب كه نور مي‌تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قـرار گيرد به اثبات رسيده است و بشـر امـروزه توانسته است كه از سرعت فوق‌العـاده آن به بهترين وجه استفاده كند. در سال 1880 ميلادي الكساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتياز نامه خود در زمينه مخابرات امواج نوري براي دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گرديد، در 15 سال اخير با پيشرفت ليزر به عنوان‌ يك منبع نور بسيار قدرتمند و خطوط انتقال فيبرهاي نوري فاكتورهاي جديدي از تكنولوژي و تجارت بهتر را براي انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فيبر نوري ابتدا به عنوان يك مخابرات از راه دور قراردادي تلقي مي‌شد كه در آن امواج نوري به عنوان حامل يك يا چند واسطه انتقال استفاده مي‌شد. با وجود آنكه امواج نوري حامل سيگنالهاي آنالوگ بودند اما سيگنالهاي نوري همچنان به عنوان سيستم‌ مخابرات ديجيتال بدون تغيير باقي مانده است. از دلايل اين امر مي‌توان به موارد زير اشاره كرد : 1) تكنيكهاي مخابرات در سيستم‌هاي جديد مورد استفاده قرار مي‌گرفت.       2) سيستم‌هاي جديد با بالاترين تكنولوژي براي داشتن بيشترين گنجايش كارآمدي سرعت و دقت طراحي شده بود. 3) انتقال به كمك خطوط نوري امكان استفاده از تكنيكهاي ديجيتال را فراهم مي‌ساخت. اين مطلب نياز انسان را به دسترسي به مخابره اطلاعات را به صورت بيت به بيت پاسخگو بود.

  • توانايي پردازش اطلاعات در حجم وسيع : از آنجايي كه مخابرات فيبر نوري داراي كارايي بالاتري نسبت به سيمهاي مسي سنتي هستند بشر امروزي تمايل چنداني براي پيروي از سنت ديرينه خود ندارد و توانايي پردازش حجم وسيعي از اطلاعات در مخابره فيبر نوري او را مجذوب و شيفته خود ساخته است.
  • آزادي از نويزهاي الكتريكي : بافت يك فيبر نوري از جنس پلاستيك يا شيشه به دليل رسانندگـي انتخاب مي‌شود. در نتيجه يك حامـل موج نـوري مـي‌تواند از پتـانسيل مـوثـر

ميدانهاي الكتريكي در امان باشد. از قابليت‌هاي مهم اين نوع مخابرات مي‌توان به امكان عبور كابل حامل موج نوري از ميان ميدان الكترومغناطيسي قوي اشاره كرد كه سيگنالهاي نام برده بدون آلودگي از پارازيت‌هاي الكتريكي و يا سيگنالهاي مداخله‌گر به حداكثر كارايي خود خواهند رسيد.

3-1 فيبرهاي نوري نسل سوم

طراحان فيبرهاي نسل سوم، فيبرهايي را مد نظر داشتند كه داراي كمترين تلفات و پاشندگي باشند. براي دستيابي به اين نوع فيبرها، محققين از حداقل تلفات در طول موج 55/1 ميكرون و از حداقل پاشندگي در طول موج 3/1 ميكرون بهره جستند و فيبري را طراحي كردند كه داراي ساختار نسبتاً پيچيده‌تري بود. در عمل با تغييراتي در پروفايل ضريب شكست فيبرهاي تك مد از نسل دوم، كه حداقل پاشندگي آن در محدوده 3/1 ميكرون قرار داشت، به محدوده 55/1 ميكرون انتقال داده شد و بدين ترتيب فيبر نوري با ماهيت متفاوتي موسوم به فيبر دي.اس.اف ساخته شد.

 متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

با فرمت ورد word

 

 

فایل ها برای اینکه حجم آنها پایینتر شود وراحتتر دانلود شوند با فرمت rar یا zip فشرده شده اند

برای دریافت پسورد فایل اینجا کلیک کنید

 دانلود متن کامل پایان نامه بررسی عملکرد فیبر نوری

 

مطالب مشابه را هم ببینید

141985615752731

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید فروش آرشیو پایان نامه روی دی وی دی

aca@

academicbooks@

دانلود متن کامل پروژه ای درباره جنگ رایانه ای - رشته کامپیوتر
پایان نامه رشته کامپیوتر درباره مهمترين نقاط آسيب پذير يونيکس و لينوکس
دانلود کامل پایان نامه رشته کامپیوتر درباره SMTP Server
دانلود پایان نامه کامپیوتر: درک مفهوم نرم افزار و درکی از مهندسی نرم افزار
پایان نامه رشته کامپیوتر: فن آوري اطلاعات و ارتباطات و مبادله اطلاعات بين سيستمها