در این پایان نامه، ساختمان و شیوه ی عملکرد فیبر نوری مورد بررسی قرار گرفته است در ابتدا با بیان مزایا وکاربردهای فیبرنوری با این رسانه ی انتقال آشنا می شویم درادامه با بررسی چند قانون فیزیک نور، چگونگی انتقال نور در فیبر نوری را مطالعه می کنیم مطالب بعدی ، انواع مختلف فیبر نوری و چگونگی ساخت فیبر هستند
فیبرنوری
در این پایان نامه، ساختمان و شیوه ی عملکرد فیبر نوری مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با بیان مزایا وکاربردهای فیبرنوری با این رسانه ی انتقال آشنا می شویم. درادامه با بررسی چند قانون فیزیک نور، چگونگی انتقال نور در فیبر نوری را مطالعه می کنیم. مطالب بعدی ، انواع مختلف فیبر نوری و چگونگی ساخت فیبر هستند.
در بحث شبکه بندی به وسیله ی فیبر، پس از مطالعه ی چگونگی کابل کشی به وسیله ی فیبر ها، به بررسی مدل های نوری و انواع توپولوژی های قابل به کارگیری در شبکه بندی به وسیله ی فیبر نوری می پردازیم. در پایان دو طرح عملی پیاده سازی شده، که در آن از فیبر نوری به عنوان رسانه ی انتقال استفاده شده است، مورد بررسی قرار می گیرد.
فهرست مطالب :
مقدمه 1
فصلاول : آشنایی با فیبرنوری 3
1-1- تاریخچه ی فیبرنوری 4
1-2- مزایای تارهای نوری 5
1-2-1- قیمت پایین 5
1-2-2- استحکام کششی مناسب 5
1-2-3- پهنای باند وسیع 5
1-2-4- محافظت در مقابل تداخل و تزویج 6
1-2-5 ایزولاسیون کامل الکتریکی 6
1 -2-6- امنیت 6
1-2-7- مصونیت در مقابل خوردگی 7
1-2-8- غیرقابل اشتعال بودن 7
1-2-9- وزن کم و قطرکوچک 7
1-2-10- اتلاف پایین 7
1-2-11- نصب و نگهداری آسانتر 8
1-2-12- فرستندههایی با قیمت کمتر 8
1-2-13- انعطاف پذیری 8
1-3- کاربردهای مخابرات تارنوری 9
فصلدوم : فیزیک موجبرهای نوری 16
1-2- طبیعت نور 17
2-1-1- تعاریف و قوانین نور 17
2-1-1-1- ضریب شکست 17
2-1-1-2- پدیدههای تابش ، انعکاس و انکسار 19
2-1-1-3- قوانین اسنل 20
2-1-1-4- حالتهای مختلف تابش نور در دو محیط مختلف(N1>N2) 21
2-2- انتقال نور در فیبرنوری 22
2-2-1- طیف الکترومغناطیسی 22
2-2-2- زاویهی پذیرش 24
2-2-3- انتشارنور با استفاده از شعاع نوری(نورهندسی) 24
2-2-4- انتشارنور با استفاده از آنالیزمدی(نورموجی) 25
2-2-5- تئوری مد در فیبرنوری 25
فصلسوم : چگونگی انتقال 26
3-1- چگونگی انتقال 27
3-1-1- منشاء پیام 27
3-1-2- مدولاتور 28
3-1-3- منبع موج حامل 28
3-1-4- تزویجکنندههای کانال(ورودی) 29
3-1-5- کانال ارتباطی 29
3-1-6- تزویجکنندههای کانال(خروجی) 30
3-1-7- آشکارساز 30
3-1-8- پردازشگرسیگنال 30
3-1-9- پیام خروجی 31
3-2- عناصرخط انتقال فیبرنوری 32
3-2-1- رابطهی توزیعکنندهی دادهها در شبکهی فیبرنوری( FDDI) 33
3-2-2- شبکهی نوری سنکرون(SONET) 34
3-2-2-1- مشخصات SONET 35
3-2-3-فرستندههای نوری 35
3-2-3-1- ویژگیهای منابع نور مورداستفاده در سیستمهای نوری 35
3-2-3-2- تفاوت نور لیزر و نورمعمولی 37
3-2-3-3- خصوصیات دیودمنتشرکنندهی نور 38
3-2-3-4- خصوصیات دیودلیزری 38
3-2-4- آشکارسازهای نوری(OPTICAL DETECTOR) 38
فصل چهارم : ساختمان فیبرنوری 40
4- ساختمان فیبرنوری 41
4-2- شیمی موجبرهای نوری 41
4-2-1- شیشه شیلیکای گداخته 41
4-2-2- تولید شیشه سیلیکای گداخته 44
4-2-3- خصوصیات ماده 45
4-3- انواع فیبرنوری 46
4-3-1- انواع کابل فیبرنوری ازنظرشیوهی انتقال 46
4-3-1-1- فیبرچندحالته 47
4-3-1-1-1- انواع فیبرهای چندحالته 47
4-3-1-2- فیبرتک حالته 48
4-3-2- انواع کابل فیبرنوری ازنظر حفاظت 49
4-3-2-1- LOSS BUFFER 49
4-3-2-2- TIGHT BUFFER 50
4-3-3- انواع کابل فیبرنوری از نظر روکش 50
4-3-3-1- IN DOOR 51
4-3-3-2- OUT DOOR 52
4-3-3-3- IN DOOR – OUT DOOR 52
4-3-4- انواع کابل فیبرنوری ازنظر مادهی سازنده 53
4-3-4-1- کابل فیبرنوری شیشهای 53
4-3-4-2- کابل فیبرنوری پلاستیکی 54
4-3-4-2-1- کاربردهای کابل فیبرنوری پلاستیکی 57
4-3-4-3- کابل نوری با پوشش پلیمرسخت 58
4-3-4-3-1- خصوصیات کابل فیبرنوری با پوشش پلیمر سخت 59
4-4- تکنولوژی ساخت 59
4-4-1- روش بوته مضاعف 60
4-4-2- سیلیس رسوب یافتهی دپشده(DDS) 60
4-4-2-1- رسوب بیرونی 61
4-4-2-2- رسوب محوری 62
4-4-2-3- رسوب داخلی 63
4-4-3- کشیدن تار 65
4-4-3-1- سیلیس پوشش شده با پلاستیک 66
فصل پنجم : طراحی شبکهی کابل 67
5- طراحی شبکهی کابل 68
5-1- جنبههای طراحی مکانیکی 68
5-2- تزویج کننده 69
5-2-1- تزویج عدسی 70
5-2-2- تزویج سربهسر 71
5-3- اتصال دو فیبر به صورت دائمی(SPLICE) 72
5-3-1- اتصال دائمی دو فیبر به روش همجوشی 73
5-3-2- اتصال دائمی دو فیبر به روش قفل شدن 74
نتیجه گیری 75
خلاصه 78
پیوستها 80
فهرست منابع 106 فهرست شکلها :
فصل اول
شکل 1-1 صوت سنج زیردریایی 12
فصل دوم
شکل 2-1 نمایش موج کروی ، صفحهای و شعاعهای نوری 18
شکل 2-2 پدیدههای تابش ، انعکاس و انکسار 20
شکل 2-3 نمایش زوایای تابش و شکست در حالتهای گوناگون 21
شکل 2-4 طیف امواج الکترومغناطیسی 23
شکل 2-5 انواع قطبش 24
فصل سوم
شکل 3-1 جزئیات یک سیستم مخابراتی 27
شکل 3-2 حلقه SONET های شبکه 34
شکل 3-3 دیودهای لیزری 38
شکل 3-4 فتودیود نیمههادی 39
فصل چهارم
شکل 4-1 چسبندگی شیشه سیلیکای گداخته 43
شکل 4-2 ضریب شکست SIO2 با مواد تغلیظ کنندهی مختلف 44
شکل 4-3 فیبرچندحالته با ضریب شکست پلهای 47
شکل 4-4 فیبر چندحالته با ضریب شکست تدریجی 48
شکل 4-5 فیبرتک حالته 49
شکل 4-6 TIGHT BUFFER و LOSS BUFFER 50
شکل 4-7 دو نمونه از کابلهای IN DOOR 51
شکل 4-8 دو نمونه از کابلهای OUT DOOR 52
شکل 4-9 چهارنمونه از کابلهای IN DOOR – OUT DOOR 53
شکل 4-10 اجزاء فیبرنوری شیشهای 54
شکل 4-11 مقایسهی اندازهی POF با سایر فیبرهای نوری 55
شکل4-12 مقایسهی وزن POF با سایر کابلهای شبکه 56
شکل 4-13 طول موج POF 57
شکل 4-14 ساختار فیبرنوری H-PCF 59
شکل 4-15 فرآیند ساختار تار با روش بوته مضاعف 60
شکل 4-16 رسوبدهی بخار شیمیایی بیرونی (CVD بیرونی) 62
شکل 4-17 رسوبدهی بخارمحوری 63
شکل 4-18 CVD اصلاح شده 64
شکل 4-19 MCVD غنیشده با پلاسما 64
شکل 4-20 سیستم کشیدن و پوشش دادن تار 65
فصل پنجم
شکل 5-1 اساس تزویج لنزی 70
شکل 5-2 اساس تزویج سربهسر 70
شکل 5-3 (A) جابهجایی محورتارها ، (B) ناهممحوری زاویهای تارها ، (C) جدایی سرهای انتهایی تارها 71
شکل 5-4 چندنمونه از اتصال دائم 72
شکل 5-5 دو نمونه دستگاه FUSION SPLICER 73
شکل 5-6 یک نوع دستگاه FUSION SPLICER 73
شکل 5-7 دستگاه FIBR LOCK ساخت شرکت 3M 74
فهرست جدولها :
فصل اول
جدول 1-1 کاربردهای تارنوری 13
فصل دوم
جدول 2-1 ضریب شکست اجسام 19
فصل چهارم
جدول 4-1 تعریف چندین مقدار درجه حرارت برای شیشه سیلیکای گداخته با LOGŋ 43
جدول 4-2 مشخصات شیشه سیلیکای گداخته 46
