ویژگی های جدید
خواص نوری نانو ذرات فلزیppt
ویژگی های جدید
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 11
فیبر نوری
مقدمه
گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهمترین ویژگی های مخابرات فیبر نوری می باشد. یکی از پر اهمیت ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی 20 مگا هرتز با داشتن پهنای باند 20 کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی 0.1% می باشد.امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند.در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در 15 سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است. از دلایل این امر می توان به موارد زیر اشاره کرد:1) تکنیکهای مخابرات در سیستم های جدید مورد استفاده قرار می گرفت2) سیستم های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود.3) انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود* توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است*آزادی از نویز های الکتریکی:بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل رسانندگی انتخاب می شود.در نتیجه یک حامل موج نوری میتواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید.
تاریخچه
بعد از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت .خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال 1966 همزمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با اعلام شد که عملا درانتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققین تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدا کاهش داده شد و به مقدار رسید که قابل ملاحظه با سیم های کوکسیکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود. در ایران در اوایل دهه 60 ، فعالیت های تحقیقاتی در زمینه فیبر نوری در مرکز تحقیقات منجر به تاسیس مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران گردیدو عملا در سال 1373 تولید فیبرنوری با ظرفیت 50.000 کیلومتر در سال در ایران آغاز شد.فعالیت استفاده از کابل های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران شروع شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند. چگونگی عملکرد فیبر نوریمی دانیم هر گاه نور از محیط اول به محیط دوم که غلیظتر است وارد شود دچار شکست میشود.واگر نور از محیط غلیظ با بیش از زاویه حد به سطح آن برخورد کندسطح ماده همانند یک آینه تخت عمل می کند و نور بازتابش می کند. از این خاصیت در فیبرهای نوری استفاده شده است. فیبرنوری یک موجبر استوانه ای از جنس شیشه (یا پلاستیک) که دو ناحیه مغزی وغلاف با ضریب شکست متفاوت ودولایه پوششی اولیه وثانویه پلاستیکی تشکیل شده است . بر اساس قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط : می بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست های مغزی و غلاف هستند . انتشار نور تحت تاثیر عواملی ذاتی و اکتسابی ذچار تضعیف می شود. این عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند .
یک فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است : · هسته : (Core) . هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که
سیگنا ل های 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 وسایر موارد آسیب پذیر ،است .
فیبرهای نوری نسل سوم طراحان فیبرهای نسل سوم ، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتا پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد. نکته قابل ذکر این است که مشخصات یک محیط (ماده) را با پنج عامل(&) سیکما، (u) میو،('u) میو پریم، (E) اپسیلن و( ('Eاپسیلن پریم تعریف میکنند.حال فیبر نوری را با یک Eی یعنی از جنسی می سازند تا نور با هر زاویه ای هم که به سطح مقطع آن برخورد کرد از آن خارج نشود و در طول فیبر حرکت کند.فرایند انتقال سیگنال بدین صورت است که یک سیگنال را توسط چند عمل مدولاسیون به فرکانس ۶۴kHzمی رسانند سپس توسط لیزر آن را به فرکانس نور تبدیل و به داخل فیبر می تابانند.چون فر کانس نور در حد گیگابایت است یک پهنای باند فوق العاده زیاد برای انتقال سیگنال در اختیار ما قرار می دهد وهمچنین با مالتی پلکس کردن سیگنالها میتوان ۱۹۲۰ کانال را همزمان از داخل فیبر عبور داد.این خاصیت باعث شده تا ارتباط بین دو مرکز مخابرات تنها با یک رشته فیبر بر قرار شود.اتلاف توان سیگنال در ۱ کیلومتر از فیبر نوری در فرکانس ۴۰۰ گیگا هرتز ۱۰dB است در مقایسه با کابل هم محور به قطر ۱ سانتی متر که در فرکانس ۱۰۰ کیلو هرتز ،۱dBو در فرکانس ۳مگاهرتز dB ۱/ ۵ اتلاف دارد .این اتلاف کم کم فیبرها باعث شده تا در میان راه ازrepeater کمتری استفاده شود و از هزینه ها کاسته شود.همچنین ارزان بودن فیبر وخواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از فیبر روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود.تنها ایرادی که به فیبر وارد است اینست که به راحتی سیمها نمیتوان آنها را پیچ وخم داد زیرا زاویه تابش نور در داخل آن تغییر میکند و باعث می شود نور از سطح آن خارج شودو اینکه اتصال دو رشته فیبر نیز احتیاج به دقت ولوازم خاص خود را دارد. انواع فیبر نوری: -(single mode fiber) smf.1قطر هسته ۹ میکرون و طول موج 3.1 میکرومتر
-(multi mode fiber) mmf .2 خود بر دو نوع است:
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل: ppt _ pptx
( قابلیت ویرایش )
قسمتی از اسلاید پاورپوینت :
تعداد اسلاید : 12 صفحه
File Structure Lecture 5A Secondary Storage Device:CD-ROM (sections 3.4 – 3.6) یک حافظه ثانوی: دیسک نوری(CD-ROM) دیسک نوری (Compact Disk – read only! memory) چیست؟
یک صفحه دایره شکل و منعکس کننده نور(لیزری)، حاوی: یک پیست مارپیچ (spiral) از مرکز صفحه تا لبه آن. بعلاوه تعدادی حفره (Pits) روی پِیست مارپیچ.
(چرا ROM ؟
) (چرا نور لیزری؟
) (640-700 MB per platter) خواص دیسک نوری خواص دیسک نوری (یا لیزری) چیست؟
داده ها به کمک تشعشع لیزری نوشته یا خوانده میشوند.
ظرفیت آن حدود 600 تا 700 مگا بایت داده میباشد. تنها یک شیار مارپیچ طولانی شامل تعداد زیادی سکتور دارد. داده های دیجیتالی بصورت یک سری حفره روی این شیار ثبت میشوند. به سطح بالایی شیار Land و به حفره ایجاد شده روی شیار Pit گفته میشود.
File Structure خواندن دیسک نوری عمل خواندن دیسک نوری چگونه است؟
به وسیله تابش نور لیزری روی شیار. و تشخیص تغییرات درشدت انعکاس نور (intensity). تشخیص صفر و یک چگونه است؟
عدد یک = تغییر ارتفاع (از Land به Pit یا بر عکس). عدد صفر = تعداد فواصل زمانی معین بین دو عدد یک.
(فواصل زمانی؟
) File Structure خواندن دیسک نوری تشخیص صفر و یک چگونه است؟
مابین دو عدد یک، بایستی لااقل دو عدد صفر وجود داشته باشد! (چرا؟
) برای کد گذاری 256 حروف جدول ASCII احتیاج به 14 بیت خواهد بود! (چرا؟
) تبدیل کد گذاری حروف از 8 بیت به 14 بیت بکمک یک جدول ( (Eight to Fourteen Modulationانجام میشود. مثال: نمونه ای از جدول E.F.M.
: 0 → 0000 0000 → 0100 1000 100000 1 → 0000 0001 → 1000 0100 000000 2 → 0000 0010 → 1001 0000 100000 File Structure سرعت وظرفیت دیسک نوری روش سرعت خطی ثابت (Constant Linear Velocity) چیست؟
حرکت نور لیزری روی شیار با سرعت خطی ثابت انجام میشود.
(چرا؟
) طول شیار مار پیچ (Spiral track) تقریبا سه مایل میباشد. طول سکتورها از مرکز تا لبه دیسک همواره ثابت است.
این تکنولوژی از دیسک های صوتی به ارث گرفته شده، و باعث بالا بردن ظرفیت دیسک (تا دو برابر) میشود.
(چرا؟
) ولی باعث پایین آمدن سرعت دسترسی (بین نیم تا یک ثانیه) نیز میگردد.
(چرا؟
) File Structure آدرس دهی دیسک نوری روش آدرس دهی (Addressing) چگونه است؟
روش سیلندر:شیار:سکتور نمی تواند جواب دهد! (چرا؟
) ولی فاصله زمانی یک سکتور نسبت به مبداء شیار (Root) قابل اندازه گیری میباشد. روش آدرس دهی زمانی چگونه است؟
هر ثانیه چرخش به 75 سکتور تقسیم میشود.
اندازه هر سکتورمعادل2 KB داده میباشد. طول شیار هر دیسک معادل لااقل 60 دقیقه پیمایش ظرفیت دارد. ظرفیت دیسک = 75*60*60= 270000 سکتور= 540000 کیلو بایت میگردد. هر سکتور بکمک شاخص "minute:second:sector" آدرس دهی میشود. مثال
متن بالا فقط قسمتی از محتوی متن پاورپوینت میباشد،شما بعد از پرداخت آنلاین ، فایل را فورا دانلود نمایید
لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود پاورپوینت: توجه فرمایید.
دانلود فایل پرداخت آنلاین
فرمت فایل: ورد ( قابلیت ویرایش )
تعداد صفحات : 17 صفحه
فیبر نوری بعد از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت .خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال 1966 همزمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با اعلام شد که عملا درانتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققین تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدا کاهش داده شد و به مقدار رسید که قابل ملاحظه با سیم های کوکسیکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود. در ایران در اوایل دهه 60 ، فعالیت های تحقیقاتی در زمینه فیبر نوری در مرکز تحقیقات منجر به تاسیس مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران گردیدو عملا در سال 1373 تولید فیبرنوری با ظرفیت 50.000 کیلومتر در سل در ایران آغاز شد.فعالیت استفاده از کابل های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران شروع شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند.
فیبرنوری یک موجبر استوانه ای از جنس شیشه (یا پلاستیک) که دو ناحیه مغزی وغلاف با ضریب شکست متفاوت ودولایه پوششی اولیه وثانویه پلاستیکی تشکیل شده است .
بر اساس قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط : می بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست های مغزی و غلاف هستند .
انتشار نور تحت تاثیر عواملی ذاتی و اکتسابی ذچار تضعیف می شود.
این عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند .
منحنی تغییرات تضعیف برحسب طول موج در شکل زیر نشا ن داده شده است.
فیبرهای نوری نسل سوم طراحان فیبرهای نسل سوم ، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند.
برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتا پیچیده تری بود.
در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد. کاربردهای فیبر نوری الف)کاربرد در احساسگرها استفاده از احساسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانندجریان الکتریکی، میدان مغناطیسی فشار،حرارت ،جابجایی،آلودگی آبهای دریا سطح مایعات ،تشعشعات پرتوهای گاماوایکس در سال های اخیر شروع شده است .
در این نوع احساسگرها ، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی احساسگر بهره گیری می شود بدین ترتیب که خصوصیات فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تاثیر پذیر می شود. ب)کاربردهای نظامی فیبرنوری کاربردهای بی شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک ها ، ارتباط زیر دریایی ها (هیدروفون) را نام برد .
ج)کاربردهای پزشکی فیبرنوری در تشخیص بیماری ها و آزمایش های گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می توان دزیمتری غدد سرطانی ، شناسایی نارسایی های داخلی بدن،جراحی لیزری فاستفاده در دندانپزشکی و اندازه گیری مایعات و خون نام برد .
فن آوری ساخت فیبرهای نوری برای تولید فیبر
متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن در این صفحه درج شده به صورت نمونه
ولی در فایل دانلودی بعد پرداخت متن کامل
همراه با تمام متن با فرمت ورد Word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 20
مقدمه
الکترونیک نوری، شاخهای از الکترونیک است که در سالهای اخیر به سرعت رو به توسعه گذاشته است. این شاخه از الکترونیک، به ابزارهای نوری جدید، مانند دیودهای تشعشع نوری (LEDها)، حسگرهای نوری، کابلهای فیبر نوری، لیزرها و ... پرداخته است.
شکل موجهای سیستم
سیستمهایی که از پرتو نور مادون قرمز استفاده میکنند، غالباً در شرایطی مورد استفاده قرار میگیرند که در آن تابش نور IR در زمینه یا محیط اطراف (که معمولاً توسط منابع گرمایی مانند رادیاتورها، بلامپهای تنگستن، بدن انسان و ... تولید میشود) از قبل وجود دارد. برای آنکه تابش زمینهای متمایز شود و محدوده آشکارسازی موثر و مطلوبی نیز وجود داشته باشد، پرتوهای فرستنده معمولاً توسط فرکانس مدوله میشوند و گیرندهها نیز مجهز به آشکارسازهای فرکانسی مزدوج با فرستنده میگردند.
در بیشتر مواقع پرتوهای فرستاده شده مانند شکل 1، از فرکانس پیوسته یا مدولاسیون فرکانسی باتون هجومی استفاده میکنند.
LEDهای مادون قرمز و آشکارسازهای نوری، ابزارهایی هستند که به سرعت عمل میکنند و بنابراین محدوده موثر یک سیستم با استفاده از پرتو نور IR به جای جریان میانگین اعمالی به LED توسط جریان حداکثری که به LED فرستننده اعمال میشود، تعیین میگردد.
در نتیجه اگر شکل موجهای شکل 1، در فرستندههایی مورد استفاده قرار میگیرد که حداکثر جریان LED در آنها 100 میلیآمپر است. محدودههای عملیاتی موثر در هر دو سیستم مشابه است، ولی جریان میانگین مصرفی LED در فرستنده فرکانس پیوسته در شکل 1، 50 میلیآمپر است، در حالی که برای سیستم باتون هجومی این جریان فقط 1 میلیآمپر است. (به طرح مداری پیچیدهتری نیاز دارد)
پارامترهای عملیاتی سیستم با شکل موج تون هجومی نیاز به برخی ملاحظات خاص دارد. چون این سیستم معمولاً بر اساس قواعد «نمونهبرداری» عمل میکند. به عنوان مثال این یک واقعیت است که اگر فردی به سرعت معمولی قدم بردارد، 200 میلیثانیه طول میکشد تا از یک نقطه خاص عبور کند.
بنابراین در عمل نیازی نیست که یک سیستم دزدگیر آژیردار با استفاده از پرتو نور IR، به طور پیوسته روشن باشد. چنین سیستمی باید برای دورههای تناوب تکراری کوتاه نمونهبرداری کمتر از 200ms روشن شود. دوره نمونهبرداری باید نسبت به زمان تکرار، کوتاه و نسبت به دوره فرکانس تون، بلند باشد. در نتیجه یک مورد مناسب که این توازن در آن برقرار شده باشد، استفاده از تون 20kHz است که دوره نمونهبرداری یا هجوم در آن مانند شکل 1، 1ms و زمان تکرار آن 50ms میباشد.
شکل1: انواع مختلف شکل موجهای کدشده با پرتو نور IR با مقادیر پارامتری معمول