به نام خدا تکنولوژی فيبرنوری ) (Fiber Optic 1 تاريخچه ،1870 انجام اولين آزمـايش مشـهــور در زمـينه انتـقـال هدايت شده نور توسـط جان تيندال . ،1880 ثبت نظريه لولهکش ی نور.
Download
Report
Transcript به نام خدا تکنولوژی فيبرنوری ) (Fiber Optic 1 تاريخچه ،1870 انجام اولين آزمـايش مشـهــور در زمـينه انتـقـال هدايت شده نور توسـط جان تيندال . ،1880 ثبت نظريه لولهکش ی نور.
به نام خدا
تکنولوژی فيبرنوری
)(Fiber Optic
1
تاريخچه
،1870انجام اولين آزمـايش
مشـهــور در زمـينه انتـقـال
هدايت شده نور توسـط جان
تيندال.
،1880ثبت نظريه لولهکش ی
نور توسط ويليام وايلينگ.
2
تاريخچه
،1880ابـداع سـيسـتم
انتقال صوت نوری به
نام فوتوفن توسط
الکسـاندر گراهام بل.
3
تاريخچه
،1958ارايه تئوری آمپلیفايرهای
ليزری.
اتمـسفر ،لوله و شيشه به ترتيب
به عنوان محيط انتقال برای اشعه
نور انتخاب شدند.
،1970تهـيه اوليـن فــيبرنـوری
SingleMode
،1972تهـيه فــيبرهــای نـوری
MultiMode
4
اجزای مختلف سيستم انتقال فيبرنوری
فرستنده نوری
رسانه ) فيبر نوری (
گيرنده نوری
5
مزايای سيستم انتقال فيبرنوری
پهنای باند بسيار باال
افت بسيار کم
وزن کم و قطر کوچک
ايزوالسيون کامل الکتريکی
مصونيت در برابر تداخل و هم شنوايی
امنيت سيگنال
6
مزايای سيستم انتقال فيبرنوری
فراوانی و ارزان بودن مواد
نگهداری آسان
ظرافت و قابليت انعطاف
مصونيت در مقابل عوامل جوی و رطوبت
7
محدوديتها و نقاط ضعف فيبرهای نوری
ضرورت دقت کامل در هنگام کابلکش ی
امکان شکستن در صورت گذشتن زاويه فيبر از يک
حد معين
محدود بودن ميزان کشش برای فيبرهای با ظرفيت
مختلف
محافظت کامل در برابر ضربه ،برای فيبرهايی که از
درون حوضچه میگذرند
8
مقايسه کابل فيبرنوری و کابل مس ی
مس
فيبر نوری
1 Gb
< 10 Gb
پهنای باند
، CAT7تحت توسعه
هر چيزی
Future-Proof
40 Km + @ 10000 Mbps
مسافت
100 m + @ 1000 Mbps
مستعد برای برخورد در سطوح
EMI/RFIو تغيير ولتاژ
9
مصونيت دارد
Noise
مستعد برای شنود
غير قابل شنود
امنيت
سنگين ،ضخيم ،خصوصيات
کشش ی محدود
سبک ،قطر کم ،قدرت کشش ی
زياد
مزايا
فيبر نوری چيست ؟
فيبرنوری يک موجبر عايق است که
در فرکانسهای نوری کار میکند و
ا
معموال به شکل استوانه است.
ظرفيت فيبر نوری به نحوه ساخت ،
جنس مواد تشکيلدهنده و پهنای
طيف منبع نور آن بستگی دارد.
10
ساختار فيبرنوری
11
ضريب شکست
نسبت سرعت سير نور در فضا به سرعت سير نور در
محيط جديد ،برابر ضريب شکست آن محيط میباشد.
12
قانون بازتابش کلی
13
زاويه پذيرش ،مخروط قبولی نور و روزنه عددی
14
فيبرنوری چگونه کار میکند ؟
15
انواع فيبرنوری
بر اساس ويژگيهای زير ،فيبرهای نوری را میتوان به
دستههای مختلفی تقسيم نمود :
انواع کابل فيبرنوری بر اساس اشعهگذرنده از آنها
انواع کابل فيبرنوری بر اساس ساختار مادهای آنها
انواع کابل فيبرنوری بر اساس ترکيب مواد مربوط به
هسته
انواع کابل فيبرنوری بر اساس دو ويژگی اول و سوم
16
انواع کابل فيبرنوری بر اساس اشعهگذرنده از آنها
فيبرنوری پالستيکی
فيبرنوری MultiMode
فيبرنوری SingleMode
17
انواع کابل فيبرنوری بر اساس ساختار مادهای آنها
فيبرنوری شيشهای
فيبرنوری پالستيکی
فيبرنوری سيليکا با روکش پالستيکی ) ( PCS
18
انواع کابل فيبرنوری بر اساس ترکيب مواد مربوط
به هسته
فيبرنوری با ضريب شکست پلهای
فيبرنوری با ضريب شکست مرحلهای ) تدريجی (
19
انواع کابل فيبرنوری بر اساس دو ويژگی اول و سوم
فيبرنوری MultiMode
با ضريب شکست پلهای
فيبرنوری MultiMode
با ضريب شکست مرحلهای
فيبرنوری
SingleModeبا ضريب
شکست پلهای
20
مشخصات انتقال فيبرنوری
تلفات )افت( شامل:
تلفات
تلفات
تلفات
تلفات
تلفات
تلفات
21
جذبی
پراکندگی به علت ناهمگونی ضريب شکست هسته
مرزی
خمش
در محل اتصالها و پيوندها
در ورودی و خروجی فيبرنوری
مشخصات انتقال فيبرنوری
پهنای باند
پاشندگی
پاشندگی درون مدی
پاشندگی بين مدی
تزويج
22
نحوه ساخت فيبرنوری
فيبرنوری از شيشه شفاف بسيار خالص ساخته میشود.
ا
برای ساخت فيبر از انواع مواد ،عمدتا از تکنيکهای زير
استفاده میشود:
روش MCVDيا رسوب بخار شيميايی کنترل شده
روش VADيا رسوب بخار در محور عمودی
روش OVDيا رسوب بخار خارجی
روش OVPDيا رسوب اکسيد روی سطح خارجی
روش PCVDيا رسوب بخار شيميايی پالسما
23
ساخت فيبرنوری با روش MCVD
برای ساخت فيبرنوری در اين روش مراحل زير بايد طی
شوند:
ساخت يک استوانه شيشهای از پيش تعيين شده
کشيدن فيبر از استوانه آماده شده
آزمايش فيبرهای توليد شده
24
ساخت يک استوانه شيشهای از پيش تعيين شده
25
کشيدن فيبر از استوانه آماده شده
26
آزمايش فيبرهای توليد شده
برخی از آزمايشهايی که پس از ساخت فيبرنوری بر روی آن انجام میشوند ،
عبارتند از:
تست
تست
تست
تست
تست
تست
تست
تست
تست
27
مقاومت کشش ی فيبر
پروفايل ضريب شکست
ساختار فيبر
تلفات
ظرفيت حمل اطالعات
طيف رنگی
دمای عملياتی فيبر و دامنه تغيير رطوبت
تأثير دما در تلفات فيبر
توانايی هدايت نور در زير آب
مقايسهای بين انواع فيبرهای نوری
N.A.
پهنای باند
تلفات
قطر روکش
قطر غالف قطر هسته
n2
n1
1.48
MMFGI 1.48
)(MHz-Km
)(dB/Km
)(µm
)(µm
)(µm
0.16-0.5
6-25
1-50
250-1000
125-500
50-400
1.45
0.2-0.3
150M2G
0.7-10
250-1000
100-150
30-100
1.46
0.08-0.15
500M200G
0.2-5
250-1000
50-125
3-12
0.2-0.5
5-20
5-50
500-1000
300-800
100-500
0.2-0.3
200-400
4-15
250-1000
125-50
50-100
0.5-0.6
بسيار کم
1501000
ندارد
4501000
200-600
1.460 1.456
1.39
28
1.4
MMFSI
SMF
1.46
MMF
PCS
1.5
MMFP
مزايای فيبرنوری
پهنای باند بيشتر ،ظرفيت انتقال باالتر و سرعت انتقال بيشتر
تلفات کم در مسافتهای طوالنیتر
امنيت باالی سيستم
مصونيت در برابر پديدههای :همشنوايی ،اثرات ميدانهای الکتريکی و
مغناطيس ی و فاکتورهای محيطی
طراحی بهتر :نازک ،سبک ،بادوام ،تست آسان
کاهش هزينه کل سيستم
کم مصرفتر بودن )انرژی(
انعطافپذيری در توپولوژیهای شبکه
29
مزايای فيبرنوری
ايدهآل برای مکانهای پر خطر به دليل جرقه نزدن در هنگام قطع
اشتعال ناپذيری ،زيرا الکتريسيته از آن عبور نمیکند
بدون خطر شوک الکتريکی
کاهش يافتن مقاومت
انتقال اطالعات به صورت ديجيتال از طريق سيگنالهای نوری
تصويب استانداردهای مختلف برای توسعه فيبرنوری
و…
30
معايب فيبرنوری
پاشندگی بين مدی در MMFها
مشکل بودن تزريق نور در هسته SMFها به دليل کوچکی
هسته
کار نکردن SMFها با منبع نور LED
31
کاربردهای فيبرنوری
32
در سيستمهای مخابرات نوری جهت انتقال POTS
در سازمانهای محلی برای انتقال سرويس فوق در بين بخشهای مختلف
در کارخانجات بيناملللی
در شرکتهای تلويزيون کابلی
در سيستمهای نقل و انتقال هوشمند
در صنعت پزشکی
در صنايع نظامی
در سيستمهای پر سرعت نظير ، FDDI ، GigaBit Ethernet
Fiber Channel ، SONET ، ATM ،MultiMedia
در بخش فضايی ،حمل و نقل و صنعت
منابع
http://www.arcelect.com/fibercable.htm
http://www.howstuffworks.com/fiber-optic.htm
http://www.commspecial.com/techniques/ed-fiber.pdf
http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%81%DB%8C%D8%A8
%D8%B1_%D9%86%D9%88%D8%B1%DB%8C
http://www.linktionary.com/f/fiber-optic.html
http://www.thefoa.org/PPT/LabManual.pdf
http://www.pti-nj.com/obb_fiber2.html
http://academist.ir/?p=105
http://www.fiber-optics.info/fiber-history.htm
…
33