دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر گرایش نرم افزار با موضوع فیبرنوری

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر گرایش نرم افزار با موضوع فیبرنوری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

 دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر گرایش نرم افزار  با موضوع  فیبرنوری با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 106

مقدمه:
طی سال¬ها ، تکنولوژی جدیدی در زمینه¬ی ارسال مخابرات از طریق کابل¬ها ، به شکل فراینده مورد پذیرش واقع شده¬است. در این¬جا ، سیگنال¬ها بر خلاف تکنولوژی کابل-مسی ، به کمک موجبرهایی موسوم به تارهای¬نوری ، به شکل نوری ارسال می¬شوند. این پدیده با دستیابی به اجزای نیمه¬هادی مناسبی نظیر لیزرها ، دیودهای نور گسیل و دیودهای نوری توسعه یافت. همزمان با آن ، به¬منظور تأمین نیاز¬های تکنولوژی تارنوری، در سیستم¬های انتقال¬رقمی موجود نیز پیشرفت حاصل شد.
در دو دهه¬ی اخیر ،مخابرات¬نوری از طریق کابل¬های تارنوری، رقیبی عمده برای سیستم-های گذشته و موجود مخابراتی شده¬است. با توانایی محیط انتقال تارنوری در ارسال اطلاعات با ظرفیت بالا و قدرت فرستنده¬ی کم، این روند در سال¬های آتی ادامه خواهدیافت، به¬نحوی که با گذشت زمان وپیشرفت تکنولوژی ، سیستم مخابرات تارنوری ، جایگاه والاتری در شبکه¬ی مخابراتی آتی خواهد¬داشت.
این سیستم در چند سال اخیر وارد شبکه¬ی مخابراتی ایران نیز شده و کاربرد آن در شبکه¬ی بین شهری و همچنین بین مراکز تلفنی به نحو اجتناب ناپذیری در مقایسه با سایر سیستم¬ها افزایش یافته¬است. از جهت تولیدی نیز به همت برخی از مسئولین مخابرات کشور تلاش¬هایی در زمینه¬ی کابلی¬کردن تارنوری و نیز شناخت لوازم سیستم تارنوری ، و در دانشگاه¬ها و مراکز تحقیقاتی نیز آموزش¬وپرورش در این زمینه آغاز شده¬است.
این پایان¬نامه شامل 5 فصل است.در فصل¬اول بعد از مطالعه¬ی تاریخچه¬ی مخابرات¬نوری ، به مقایسه¬ی بین فیبرنوری و کابل¬های مسی می¬پردازیم. سپس کاربردهای تارنوری به صورت صوت در خطوط¬تلفن، خطوط¬ارتباطی در نیروگاه¬ها و خطوط¬راه¬آهن و ارتباطات میدان رزم...، به صورت تصویر در پخش تلویزیونی و در بیت¬های مداربسته ، تلویزیون-کابلی و...، برای انتقال¬داده در سیستم¬های رایانه¬ای، در هواپیما¬ها و کشتی¬ها و...، و در احساس¬کننده¬ها بیان شده¬است.


در فصل¬دوم، فیزیک¬نور و قوانین حاکم بر فیزیک نور موردبررسی قرار می¬گیرد. سپس در مورد انتقال نور در فیبرنوری مطالبی بیان می¬شود.
 فصل¬سوم با بیان چگونگی¬انتقال در رسانه¬های انتقال و اساسأ اجزای مورداستفاده دراین انتقال ، شروع می¬شود. در ادامه به¬بیان عناصر خط انتقال فیبرنوری می¬پردازیم.
در فصل¬چهارم، با معرفی کوارتز  (دی¬اکسید¬سیلیسیم sic2 ( ، به¬عنوان ماده¬ی اصلی سازنده¬ی شیشه مورد¬استفاده در فیبرنوری، به مطالعه¬ی انواع فیبرنوری از نظر شیوه¬ی انتقال ، حفاظت ، روکش و ماده¬ی سازنده می¬پردازیم. درانتهای¬فصل ، روشهای مختلف ساخت فیبرنوری بیان شده¬است.
درفصل¬پنجم، درباره¬ی طراحی یک شبکه¬ی فیبرنوری و چگونگی¬اتصال فیبر¬های¬نوری به یکدیگر، صحبت شده¬است.
 
فصل اول

آشنایی با فیبر نور

1-1   تاریخچه ی فیبرنوری :
 مخابرات با استفاده از نور در اوایل دوران پیشرفت بشری، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می کرد ، شروع شده¬است. این خود به طور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمی باشد. اطلاعات از فرستنده به گیرنده بر روی پرتو خورشید حمل می گردد.
 در سال 1880 الکساندرگراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فتوفون را اختراع                                                                                                    کرد. در این سیستم بل از یک آینه ی نازک که توسط صدا به لرزه در می آید استفاده نمود. نور خورشید منعکس شده از آینه، اطلاعات را حمل می کند. در گیرنده این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می کند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجددأ به سیگنال صوتی تبدیل می گردد.
ابداع لامپ های ساخت بشر منجر به ساخت سیستم های مخابراتی ساده مثل چراغ های چشمک زن در کشتی و یا بین کشتی و ساحل، چراغ های راهنمای اتومبیل ها و یا چراغ های راهنمایی گردید. در واقع هر نوع چراغ راهنمایی در اصل یک سیستم مخابراتی نوری است.
در سال 1960 جزء کلیدی در سیستم های عملی تاری ، یعنی یک تار با کارایی مناسب ، وجود نداشت. هر چند که ثابت شده بود نور می تواند توسط یک تار شیشه ای هدایت شود، تار های شیشه ای موجود بیش از اندازه نور را تضعیف مینمود. در سال 1970 اولین تار نور واقعی با افت کم ساخته شد و مخابرات تار نوری عملی گردید. این موضوع درست 100 سال پس از آزمایش تیندال (John  tindall )  فیزیکدان انگلیسی بود که به مجمع سلطنتی نشان داد که نور می تواند در طول یک مسیر منحنی در بخار آب هدایت شود.
هدایت نور توسط تار های شیشه ای و توسط بخار آب ، شواهدی بر یک پدیده ی واحد هستند:
پدیده انعکاس داخلی کلی (total internal reflection )



2-1  مزایای تار های نوری

1-2-1   قیمت پایین:
        ماده ی اصلی برای تار های شیشه ای اکسید سیلیکون است که به وفور یافت می شود. بعضی از تار های نوری از پلاستیک شفاف، که به سهولت در دسترس است ، ساخته می شوند. اکثرأ مهمترین عامل قابل توجه هزینه است. از طرفی اگر یک تار خط تاری به دلیل یک حادثه و یا به دلیل ایجاد تغییراتی در سیستم قطع شود ، بلیستی یا محلهای قطع شده را پیوند داد و یا اتصال دهنده های جدید بسته شوند. این کار ها برای تار ها نیاز به وقت و تخصص بیشتری دارد تا برای سیم ها.
در نتیجه ، در طراحی سیستم هایی که احتمال تغییرات زیادی در آن می رود، هزینه ی نگهداری باید مورد توجه قرار گیرد.


2-2-1 استحکام کششی مناسب:
       اضافه کردن روکش پلاستیکی ، استحکام کششی یک خط انتقال تاری را زیاد میکند. در صورت لزوم ، برای باز هم بیشتر کردن استحکام می توان میله های فلزی در داخل کابل پلاستیکی قرار داد. ماده ی محکم کننده ی دیگر کولار(Kevlar) است که یک تار پلیمری ترکیبی ، با استحکام زیاد می باشد. علیرغم طبیعت آشکار شکنندگی شیشه، کابل های تار نوری بسیار نیرومند و قابل بکارگیری هستند.



3-2-1   پهنای باند وسیع:
 یکی از مزایای تار نوری ، توانایی آنها در انتقال اطلاعات به مقدار زیاد ، چه به شکل دیجیتال و چه به شکل آنالوگ ، می باشد. به عنوان مثال ، یک تار واحد از نوع ساخته شده برای خدمات تلفنی می تواند داده ها را با میزان T3 یعنی 4407 مگا بیت بر ثانیه ، هدایت کند. این تار 672 کانال صوتی را ارسال می کند. تار های با ظرفیت حتی بیش از این هم در دسترس می باشند.


فهرست مطالب :
مقدمه                                                                                                                                      1
فصل¬اول : 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 آسان¬تر                                                                                                            8
     1-2-12- فرستنده¬هایی با قیمت کمتر                                                                                                       8          
     1-2-13- انعطاف پذیری                                                                                                                        8
1-3- کاربردهای مخابرات تارنوری                                                                                                                 9           

فصل¬دوم : 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- پدیده¬های تابش ، انعکاس و انکسار                                                                                              19
     2-1-1-3- قوانین اسنل                                                                                                                         20
     2-1-1-4- حالت¬های 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- زاویه¬ی 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

فصل¬سوم : 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- تزویج¬کننده¬های کانال(ورودی)                                                                                                       29
     3-1-5- کانال ارتباطی                                                                                                                           29
     3-1-6- تزویج¬کننده¬های 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- رابطه¬ی توزیع¬کننده¬ی داده¬ها در شبکه¬ی فیبرنوری( FDDI)                                                                  33
     3-2-2- شبکه¬ی نوری سنکرون(SONET)                                                                                                34
          3-2-2-1- مشخصات SONET                                                                                                         35
     3-2-3-فرستنده¬های نوری                                                                                                                      35
           3-2-3-1- ویژگی¬های منابع نور مورداستفاده در سیستم¬های نوری                                                               35
           3-2-3-2- تفاوت نور لیزر و نورمعمولی                                                                                                37
           3-2-3-3- خصوصیات دیودمنتشرکننده¬ی 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 ازنظرشیوه¬ی 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