دانلود تحقیق تاریخچه مخابرات نوری

اختصاصی از فی توو دانلود تحقیق تاریخچه مخابرات نوری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در طول سال های گذشته, شکل های گوناگونی از سیستم های مخابراتی ارائه شده است که علت اصلی پیشرفت ارسال و انتقال اطلاعات به فاصله ای دورتر و افزایش سرعت انتقال و حجم بیشتری از اطلاعات,‌ در واحد زمان که ”ظرفیت سیستم“ نامیده می شود,‌ بوده است.
تا سال 1887 که امواج الکترومغناطیس توسط هرتزکشف شد, ‌تنها محیط انتقال, سیم ها بودند.
در سال 1895, اولین سیستم مخابراتی رادیویی توسط مارکونی ارائه شد.
در سیستم های الکتریکی, معمولاً انتقال اطلاعات پس از تبدیل سیگنال اطلاعات به یک موج الکترومغناطیسی که به آن موج حامل می گویند, صورت می گیرد. در این روش حجم اطلاعات قابل ارسال کرد,‌ به فرکانس موج حامل بستگی دارد. هر چه فرکانس موج حامل بیشتر باشد، پهنای باند یا ظرفیت آن‌ بیشتر است.
برای افزایش اطلاعات و همچنین, در اختیار داشتن سرویس های مخابراتی وسیع, باید پهنای باند فرکانسی وسیعی در دسترس بوده و برای افزایش پهنای باند, باید فرکانس افزایش یابد (یعنی طول موج کمتر).
طیف امواج نوری بین 50 نانومتر تا 100 میکرومتر می باشد که بخشی از آن حدود 400  تا 700 نانومتر, طیف نور مرئی می باشد.
فرکانس امواج نوری بین 10 الی 10 هرتز است. امواج نوری مانند امواج رادیویی در دو محیط انتقال, هوا و موج حامل, قابل استفاده است.
در سال 1958 , تئوری تقویت کننده های لیزری ارائه گردید. با این اختراع در سال 1960, منابع تشعشع الکترومغناطیسی همدوسی, در دسترس قرار گرفت و باعث گردید تا طیف مرئی قابل استفاده گردد.
با اختراع لیزر مشاهده اینکه نو منتشره از لیزر شباهت زیادی با امواج الکترومغناطیسی ارسالی از یک فرستنده رادیویی دارد, فکر استفاده از لیزر برای انتقال اطلاعات  به وجود آمد. فرکانس نور لیزر در حد ×5 10 هرتز است و ظرفیت اطلاعات آن تقریباً ده به توان 5 برابر  سیستم های مایکروویو معادل 10 میلیون کانال تلویزیونی است. اولین محیطی که برای انتقال اطلاعات در سیستم های مخابرات نوری مورد استفاده  قرار گرفت, جو یا اتمسفر بود که به علت اختلالات ناشی از شرایط جوی، نظیر رعد و برق، بارندگی، سرما و گرما و..., ضریب شکست هوا تفاوت می یافت‌ و تنظیم لنز  عدسی ها به هم می خورد و شدت نور تغییر پیدا می کرد. در هوا میزان تلفات از نوع جذبی, بر حسب طول موج, متفاوت است.
با توجه به اشکالاتی که در انتقال نور در هوا و جود داشت، به فکر استفاده از هدایت نور توسط موج بر افتادند . در تلاش های ابتدایی , اشعه نور در طول مسافت طولانی هدایت گردید واین عمل با بکارگیری عدسی هایی که در لوله مناسبی قرارداده شده بودند انجام شد. به این ترتیب از تمایل اشعه به پخش در اطراف,‌ بر اثر شکست نور,‌ ممانعت به عمل آمد واز ورود شعاع های نورخارجی و رطوبت به آن جلوگیری شد. چنین سیستم هایی نیز به نتیجه مطلوب نرسید زیرا به علت لرزش زمین عدسی ها کمی جابه جا شده و مسیر نور تغییر می کرد.
به این ترتیب فکر استفاده از ” شیشه “ به عنوان محیط انتقال, مطرح گردید.
فرضیه استفاده ازفیبرهای شیشه ای به عنوان محیط انتشار,درمقاله ای توسط" Kaio"  و"Hockman " که در لابراتورهای مخابراتی استاندارد انگلیس کار می کردند عنوان شد . البته شیشه های معمولی فقط تا چند متر قادر به انتقال نور می باشند و با افزایش ضخامت آن, نور در هنگام عبور به شدت تضعیف شده (چند هزارdb∕k  ) و مستهلک می گردید.
بعدها در سال 1966 ثابت شد که تضعیف زیاد, ناشی از کاربرد و انتخاب مواد فیبر شیشه نبوده بلکه مربوط به ناخالصی های موجود در فیبر شیشه,‌ نظیر آهن  و  مس و نیکل و سایر فلزات موجود در این مواد می باشد.
در سال  1970،” Kapron “ ، ” Keck “و” Maurer “، موفق به تهیه چند صد متر فیبر تک مدی با تضعیف کمتر از 20 دسی بل بر کیلومتر شدند و در پایان سال 1972 فیبرهای چند مدی، با تضعیفی کمتر از4 دسی بل بر کیلومتر نیز شناخته شد که پیشرفتی شایسته در این زمینه بود، زیرا چنین تضعیفی، معادل با افت ناشی از کابل های کواکسیال ساخته شده در آن زمان بود.
همزمان با پیشرفت تکنولوژی و رفع معایب موجود و استفاده از طول موج هایی در ناحیه 3/1 میکرومتر 5/1 میکرومتر، مطالعات به سمت دستیابی به سیستم های انتقال با ظرفیت بالاتر منجرگردید.
طول موج های 850 ، 1310 ، 1550 نانومتر، به ”پنجره های فیبر“ معروف بوده و در این طول موج ها، کمترین تضعیف را می توان به دست آورد.
در سال 1983، فیبرهایی با تضعیف حدود 2/0 دسی بل بر کیلومتر در طول موج 1550 نانومتر ساخته شد که کمترین تلفات در سیستم مخابراتی می باشد.
فیبر نوری از تمام محیط های انتقالی شناخته شده، دارای پهنای باند وسیع تر و افت کمتری می باشد. این دومزیت عمده درارزیابی سیستم های مخابراتی بشمار می رود. فیبر نوری که تا چند سال پیش(سال1980)،صرفاً جنبه آزمایشگاهی داشت، امروز نه تنها به  مرحله تولید  و ساخت  رسیده  بلکه تا  پایان  سال 1985 در حدود 5/1 میلیون کیلومتر کابل نوری در سراسر جهان نصب شده است. کابل های نوری مانند کابل های مسی می توانند به صورت هوایی، کانالی، خاکی و ی ا زیر  دریایی نصب شوند. معمولاً طول کابل نوری بر حسب کاربرد آن، بین چند صد متر تا چند کیلومتر است می باشد. طولهای کوتاه تر برای موقعی است که کابل درکانال کشیده می شود و کابل های با طول بلندتر به صورت هوایی و خاکی قابل نصب است.
برای خطوط انتقال بلندتر از طول کابل نوری، قطعات کابل  فیبر نوری  به  یکدیگر پیوند زده می شوند.
در ایران  نیز  اولین بار  در اوایل سال 1360،  فیبر تک  مدی  به  طول 45 کیلومتر بین تهران ــ کرج با همکاری شرکت زیمنس آلمان، باافت 36/0 دسی بل برکیلومتر در طول موج 1310نانومتر به صورت کانالی کشیده شد.
فیبر نوری در زمینه کاربرد زیر دریایی نیز جایگاه ویژه ای دارد، به طوری که در سال 1988 دو قاره اروپا و آمریکا از طریق فیبر نوری زیر دریایی به هم مربوط شده اند.
همان گونه که مشاهده می گردد ارتباطات همواره در حال توسعه بوده است و در حقیقت نوع سرویس های جدیدی که ابداع گردیده، استفاده صحیح از پهنای باند مفید  و  نیز ساختمان شبکه ها  که به شکل دیجیتال تغییر یافته و در دراز  مدت به صورت ISDN  در خواهد آمد, موجب شده است که محیط های انتقال، مورد مطالعه بیشتری قرار گیرند که یکی از نتایج این مطالعه در زمینه محیط های انتقال فیبر نوری می باشد.

شامل 13 صفحه Word