30 اردیبهشت 1392

فیبر نوری

فیبر نوری

مخابرات نوری روشی است که در آن اطلاعات توسط پالس های نوری توسط فیبر نوری از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می یابند. در این روش امواج نوری که در واقع امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا هستند توسط اطلاعاتی که می خواهیم منتقل شوند، تغییر کرده و یا به عبارت دقیق تر مدوله می شود. برای آشنایی بیشتر با مخابرات نوری و شکل گیری فیبر نوری آشنایی با تاریخچه این تکنولوژی جالب توجه خواهد بود.

Fiber Optics

در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل و دستیارش چارز سامنر تینتر دستگاهی را اختراع کردند که در واقع پیشرو در زمینه مخابرات نوری و فیبرهای نوری به شمار می رود، اسم این دستگاه فوتوفون بوده است. این دستگاه می توانست امواج صوت را توسط امواج نوری منتقل نماید. با این کار گراهام بل اولین ارتباط راه دور بی سیم را در سال 1880 بین دو ساختمان که در فاصله تقریبا 213 متری از یکدیگر قرار گرفته بودند برقرار کرد. اما از آنجایی که فوتوفون برای انتقال اطلاعات و سیگنالهای نوری از اتمسفر استفاده می کرد، این دستگاه و ایده آن تا پیش از اختراع لیزر و فیبر نوری چندان مورد توجه قرار نگرفته و کاربردی نشد. پس از آن بود که ایده ی انتقال کنترل شده سیگنالهای نوری همانند آنچه در الکترونیک و مایکروویو صورت می گرفت مورد توجه دانشمندان قرار گرفت.

 

چارلز کائو و جورج هوکهام در سال 1966 اولین ساختار فیبرنوری را ارائه کردند. با این حال به دلیل تلفات بسیار بالای ساختار پیشنهادی آنها در مقایسه با کابهای هم محوری که در مایکروویو وانتقال سیگنالها مورد استفاده قرار می گرفت، استفاده از این فیبرهای نوری چندان توجیه پذیر نبود. بنابر این در سالهای پس از آن دانشمندان تلاش کردند تا تلفات این ساختارها را کاهش داده تا بتوانند به طور موثرتری از مزایای فیبر نوری و انتقال اطلاعات توسط سیگنالهای نوری که همان پهنای باند بالا و در نتیجه امکان انتقال اطلاعات با سرعت بالاتر بود استفاده نمایند. در ادامه به معرفی نسل های مختلف فیبر نوری خواهیم پرداخت.

پس از مدتی تحقیق بر روی فیبرهای نوری، سرانجام در سال 1975 اولین سیستم تجاری فیبر نوری که در طول موج 0.8 میکرومتر فعالیت می کرد ساخته شد. این سیستم قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت 45 مگابیت بر ثانیه در فاصله 10 کیلومتری را داشت. پس از آن در سال 1977 اولین خط فیبر نوری به منظور انتقال داده های صوتی با سرعت 6 مگابیت بر ثانیه در کالیفرنیای امریکا راه اندازی شد.

 

 

با این حال اولین شبکه فیبر نوری وسیع در سال 1978 در انگلستان مورد استفاده قرار گرفت. این شبکه به منظور انتقال سیگنالهای صوت و تصویر مورد استفاده قرار گرفته و در حدود 1000 مشترک می توانستند از آن استفاده کنند؛ گرچه این سیستم در حال حاضر وجود دارد اما از آن استفاده نمی شود.

نسل دوم فیبرهای نوری اوایل دهه 1980 میلادی به صورت تجاری ارائه شد، این سیستم در طول موج 1.3 میکرومتر که در آن فیبرهای نوری دارای کمترین پهن شدگی سیگنال هستند کار می کرد و از لیزرهای نیمه هادی ایندیوم-گالیوم-آرسنید-فسفر به منظور تولید سیگنالهای نوری استفاده می نمود. اولین سیستم های ساخته شده با این تکنولوژی به دلیل پراکنده سازی سیگنالهای ناشی از چند مود بودن فیبرها با محدودیت عملکرد روبرو بودند اما در سال 1981 ارائه ساختار فیبر نوری تک مود توانست بازدهی و عملکرد فیبرهای نوری و سیستم های مبتنی بر آن را به شکل قابل ملاحظه ای افزایش دهد. در سال 1987 این سیستم با قابلیت انتقال داده با سرعت 1.7 گیگابیت بر ثانیه و ایستگاه های تکرار کننده ای که در فواصل 50 کیلومتری از یکدیگر قرار گرفته بودند مورد استفاده قرار گرفت.

 

پس از آن نسل سوم فیبرهای نوری که تلفات بسیار کمی داشتند در طول موج 1.55 میکرومتر طراحی شدند. از آنجا که فیبرهای نوری در این طول موج دارای پراکندگی بیشتری نسبت به طول موج 1.3 میکرومتر بودند، دانشمندان با طراحی فیبرهای نوری با حداقل پراکندگی انتقال یافته به طول موج 1.55 میکرومتر و یا با محدود کردن پهنای باند لیزر تولید کننده پالسهای نوری توانستند بر چالش پراکندگی سیگنالها در این طول موج غلبه کنند. در نهایت سیستم تجاری بر مبنای نسل سوم فیبرهای نوری توانست با سرعت انتقال داده 2.5 گیگابیت بر ثانیه که در آن فاصله تکرار کننده ها به 100 کیلومتر افزایش یافته بود فعالیت کند.

در ادامه نسل چهارم فیبر نوری با استفاده از مواد تقویت کننده در داخل خود فیبر و استفاده از تکنیک های انتقال چندتایی داده ها با تقسیم فرکانسی توانست انقلابی در زمینه انتقال اطلاعات توسط فیبرهای نوری بوجود آورد و توانست ظرفیت انتقال داده ها را از سال 1992 در هر 6 ماه دوبرابر کند به طوری سرعت انتقال داده در سال 2001 به 10 ترابیت(10 هزار گیگابیت) بر ثانیه رسید. در سال 2006 یک فیبر نوری بدون استفاده از تکرار کننده توانست داده ها را با سرعت 14 ترابیت بر ثانیه در فاصله 160 کیلومتری انتقال دهد.

 

برای اشاره به اهمیت حوزه مخابرات نوری باید به این نکته اشاره کرد که در اواخر دهه 1990 و اوایل 2000 صنایع پیشرو در زمینه انتقال اطلاعات پیش بینی کردند با توجه به افزایش تقاضا برای استفاده از اینترنت و کاربردهای دیگری که نیازمند پهنای باند بالاتری هستند، تقاضا برای انتقال داده ها به صورت نمایی افزایش خواهد یافت، در نتیجه استفاده از سیستم فیبر نوری به شیوه موثر اجتناب ناپذیر خواهد بود. با این وجود از جمله چالشهای پیش رو برای دستیابی به پهنای باند بالا در تمام سیستم – از مرحله تولید سیگنال تا دریافت آن- جایگزینی سیستم های الکترونیکی با سیستم های نوری است تا بتوان از پهنای باند بالقوه بالای فیبر های نوری استفاده کرد، در این زمینه شرکتهای بزرگی در سرتاسر جهان به دنبال ارائه سیستم های تمام نوری و جایگزینی سیستم های الکترونیکی با سیستم های نوری هستند.

 

< <
آخرین های : تازه های تکنولوژی
از سایر بخش ها...
پر بیننده ترین ها...
10  چیزی که آرزو داریم روزی اختراع شود

10 چیزی که آرزو داریم روزی اختراع شود

چیزهایی زیادی در این دنیا هست که ما دوست داریم صاحبش باشیم. داشتن تعدادی از آنها امکان پذیر است و برخی هم از آنها هم اختراع شده اند. اختراعات همیشه نیازمند ایده هستند. ایده هایی که فراتر از درک و تفکر همه انسان هاست. هیچکس داشتن WiFi را بر روی موبایلش پیش بینی نکرده بود درسته؟ اما اختراعاتی هستند که می توانند به طور کل زندگی تمام جهانیان را عوض کنند. در لیست ده تایی زیر مثال هایی زده ایم از چیزهایی که آرزو داریم اختراع شوند. اختراع بعضی از آنها امکان پذیر و برخی از آنها فقط یک رویا است.

مدل جدید تلویزیون هوشمند سامسونگ رونمایی شد

مدل جدید تلویزیون هوشمند سامسونگ رونمایی شد

شرکت الکترونیکی سامسونگ کره جنوبی در اقدامی برای محکم کردن جایگاه و پیشتازی خود در بازار تلویزیون های هوشمند و وسایل الکترونیکی، سه شنبه اقدام به رونمایی از طیف وسیعی از مدلهای جدید و پیشرفته تلویزیون های مجهز به اینترنت نمود تا در شرایط رکود اقتصاد جهانی همچنان پیشتاز در این عرصه باشد.

9 اختراع برتر چینی ها

9 اختراع برتر چینی ها

امروزه ، در حالیکه به نظر می رسد هر چیزی در چین ساخته شده ، بسیار ساده است باور کنیم این کشور تنها محصولات ارزان و بی کیفیت را تولید می کند. به هر حال ، شاید بسیاری بر این باورند اما واقعیت اینجاست که چینی ها مسئول بسیاری از اختراعاتی هستند که به تاریخ کمک کرده است که قابلیت اجراء و راحتی کاربرد آنها را به نمایش بگذارد. بدون پیشرفت ایجاد شده توسط چینی های باستان ،تکنولوژی و فرهنگ در طول قرن های زیادی برای رسیدن به جایگاه کنونی اش بی نتیجه بوده است. بنابراین ، بیایید بیشتر در مورد اکتشافات تاثیر گذار"ساخته شده در چین" بدانیم.

فیبر نوری

فیبر نوری

مخابرات نوری روشی است که در آن اطلاعات توسط پالس های نوری توسط فیبر نوری از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می یابند. در این روش امواج نوری که در واقع امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا هستند توسط اطلاعاتی که می خواهیم منتقل شوند، تغییر کرده و یا به عبارت دقیق تر مدوله می شود. برای آشنایی بیشتر با مخابرات نوری و شکل گیری فیبر نوری آشنایی با تاریخچه این تکنولوژی جالب توجه خواهد بود.

مرسدس بنز 2014

مرسدس بنز 2014

جدیدترین مدل مرسدس بنز SLS AMG سری Black در اتوشوی LA رونمایی خواهد شد. این مدل که اخیرا به سری Black پیوسته است، تاثیرگذارترین و خوش ساخت ترین عضو مجموعه است و در راستای ارتقای عملکرد و کاهش وزن اتومبیل های آن طراحی شده است. در زیر کاپوت آن یک موتور ارتقا یافته 6/2 لیتری 8 سیلندرv شکل نهفته است. نیروی تولیدی آن 39 اسب بخار افزایش یافته و به 622 اسب بخار رسیده است. محدوده دور موتور از 7200 دور در دقیقه به 8000 دور در دقیقه افزایش یافته است.