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 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.

چگونگی
می 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 . 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.
نکته قابل ذکر این است که مشخصات یک محیط (ماده) را با پنج عامل &(سیکما)،u(میو)، 'u(میو پریم)،E(اپسیلن)و'E(اپسیلن 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:
1 -(single mode fiber)ـsmf:قطر هسته ۹ میکرون و طول موج ۳/۱ میکرومتر: 2 -(multi mode fiber)ـmmf:خود بر دو نوع است: الف:multi mode stop index:زاویه شکست در سراسر کابل یکسان است ودارای پهنای باند ۲۰ تا ۳۰ مگاهرتز است. ب:multi mode graded index:سرعت انتشار نور در این کابل در جایی که شکست نور تحت زاویه کمتری صورت می گیرد نسبت به جایی که تحت زاویه بزرگتری صورت می گیرد،بیشتر است.پهنای باند آن ۱۰۰مگا هرتز تا ۱ گیگا هرتز است.

فن آوری ساخت فیبرهای نوری
برای تولید فیبر نوری ، ابتدا ساختار آن در یک میله شیشه ای موسوم به پیش سازه از جنس سیلیکا ایجادمی گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبرمی گردد . از سال 1970 روش های متعددی برای ساخت انواع پیش سازه ها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لایه های شیشه ای در اخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند .

روشهای ساخت پیش سازه
روش های فرایند فاز بخار برای ساخت پیش سازه فیبرنوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد :
- رسوب دهی داخلی در فاز بخار
- رسوب دهی بیرونی در فاز بخار
- رسوب دهی محوری در فاز بخار
موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه
- تتراکلرید سیلسکون :این ماده برای تا مین لایه های شیشه ای در فرایند مورد نیاز است .
- تتراکلرید ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش سازه استفاده می شود .
- اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش سازه ، این مواد وارد واکنش می شود .
- گازفلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می شود .
- گاز هلیم : برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می گیرد.
-گاز کلر: برای آب زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است .

مراحل ساخت
+ مراحل سیقل حرارتی: بعد از نصب لوله با عبور گاز های کلر و اکسیژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده می شود تا بخار اب موجود در جدار داخلی لوله از ان خارج شود.
+ مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می شود تا ناهمواری ها و ترک های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند .
+ لایه نشانی ناحیه غلاف : در مرحله لایه نشانی غلاف ، ماده تترا کلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گاز های هلیم و فرئون وارد لوله شیشه ای می شوند ودر حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی 120 تا 200 میلی متر در دقیقه در طول لوله حرکت می کند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسیوس ایجاد می کند ، واکنش های شیمیایی زیر ب دست می آیند.
ذرات شیشه ای حاصل از واکنش های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده وبر روی جداره داخلی رسوب می کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده ویکنواخت می شوند.بدین ترتیب لایه های یشه ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می گردد و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می دهد.

مزایای فیبر نوری
1- انتقال اطلاعات در فیبر نوری بسیار بالا و در حد سرعت نور می باشد
2- فیبر های نوری از عوامل طبیعی كمتر تاثیر می پذیرند بدین صورت كه میدان های مغناطیسی و یا الكتریكی شدید بر آن هیچ تاثیری نمی گذارد
3- به دلیل عدم تاثیر پذیری عواملی چون میدان های مغناطیسی می توان آن را در كنار كابلهای فشار قوی استفاده كرد
4- تولید آن مقرون به صرفه است به طوری كه حتی از كابلهای مسی كه هم اكنون برای انتقال اطلاعات استفاده می شود مقرون به صرفه تر می باشد
5- به دلیل تضعیف بسیار كم شعاع نوری در فیبر نوری نیار به تقویت كننده های بین راهی در مسافت های طولانی بسیار كمتر از كابلهای كواكسیال می باشد

معایب فیبر نوری
1- از فیبر نوری فقط می توان برای انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع های نوری استفاده كرد و نمی توان برای انتقال الكتریسیته استفاده نمود
2- اتصال دو فیبر نوری به یكدیگر بسیار مشكل و وقت گیر می باشد و نیاز به دانش فنی خاص خود را دارد
3- نمی توان چند شعاع نوری را به طور همزمان انتقال داد

---

لینك مطلب نظرات ()
نویسنده: جواد امدادی  تاریخ ارسال: سه شنبه 12 آذر 1387

دیدکلی
اندازه گیری فرکانسهای رادیوئی (RF) به ابزارها و روشهای خاص نیاز دارد. چون در اندازه گیری فرکانسهای رادیوئی نکات خاصی را باید مورد توجه قرار داد که در فرکانس صوتی بدان نیاز نیست.
نکات احتیاطی خاص در فرکانسهای رادیوئی
در آزمایشها تجربه شده است که محدودیت اندازه گیری فرکانسهای RF بیشتر از فرکانسهای صوتی (AF) است. تغییر زیاد فرکانس در نتیجه تغییر کوچک مقدار سلف و خازن ، تداخل هماهنگها و فرکانسهای اصلی ، انتقال نقطه کار و تاثیر مقادیر حتی کوچک تغییر راکتانس ، تنها چند نمونه از پارامترهائی هستند که در اندازه گیری فرکانسهای بالا باید مورد توجه قرار گیرند.

رابطه‌ها
کلیه سیمهای رابط باید برای به حداقل رساندن خود القائی و تزویج انتشاری تا جای ممکن کوتاه و مستقیم باشند. همچنین رابط باید حتی المقدور نازک باشد. در مدار بندی اندازه گیری فرکانس صوتی رابطه‌های بلند چندان ایجاد مزاحمت نمی‌کند، اما در فرکانسهای رادیوئی نمی‌توان از طول رابط صرف نظر کرد (به عنوان مثال در فرکانس 50MHZ ، سیم مسی نمره 22 با طول 10 اینچ مستقیم دارای راکتانسی حدود 94 اهم است). برای اجتناب از اشکالات مربوط به سیم رابط همیشه از رابط های شیلداری استفاده کنید که معمولا در سیگینال ژنراتورها و دیگر دستگاههای RF بکار می‌رود.

زمین سازی
برگشت کلیه شاخه‌های مدار که به یک نقطه متصل شده است باید به زمین حفاظتی (earth ) وصل شود (یک شیر آب سرد برای این منظور مناسب است). از چند نقطه زمین کردن اجتناب کنید، حتی اگر توسط سیم به هم متصل شده باشند. زیرا احتمال تزویج متقاطع افزایش می‌یابد.

ظرفیت بدن
در بعضی از مدارها ظرفیت دست انسان می‌تواند مداری را از تنظیم خارج نموده و یا سطح سیگنال را کاهش دهد. اثر این ظرفیت باید حذف شده و یا به حداقل مقدار ممکن خود برسد. برای اجتناب از این نقص از آچارهای تنظیم چوبی یا کائوچوئی استفاده کنید. کلیه این تنظیمها را باید قبل از شروع به اندازه گیری اصلی انجام دهید. چنانچه مدار اندازه گیری بگونه‌ای باشد که رعایت مورد فوق مقدور نباشد، در این صورت در نتیجه اندازه گیریها باید مقدار خطای حاصل از ظرفیت بدن دخالت کرده و نتیجه را تصحیح کند.

انحراف فرکانس
اغلب در فرکانسهای رادیوئی انحراف فرکانس در ابزارها و مدارهای آزمایش خیلی قابل توجه تر از فرکانسهای صوتی است. علل معمول این انحراف فرکانس عبارت از تغییرات حرارت ، تغییرات ولتاژ کار و کهنگی اجزای مدار می‌باشد. با انجام اندازه گیری در یک محیط با حرارت ثابت و استفاده از منابع تغذیه تثبیت شده ، انحراف فرکانس به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. انحراف زیاد فرکانس معمولا نتیجه‌ای از طول عمر ابزار و افت باتری است، که تنظیم مکرر و متناوب ابزارها و تعویض به موقع باتریها و اجزای خراب شده کاهش می‌یابد.

تداخل رادیوئی
بعضی از مدارها بویژه آنهایی که شامل ابزارهای RF حساس هستند، سیکنالهای پخش فرستنده‌های شهری را دریافت می‌کنند. از این رو قبل از اندازه گیری باید مدار را بررسی نمود که آیا فرکانس مورد اندازه گیری در حدود فرکانسهای پخش رادیو یا تلویزیون یا هماهنگهای آنها هست یا خیر. شیلد و زمین مناسب برای مدار اندازه گیری معمولا این اشکال را از بین می‌برد.
در هر حال بعضی مواقع سیگنالهائی از طریق خط شبکه که مانند یک آنتن عمل می‌کند، به مدار می‌رسند. این سیگنالها از ابزارهای بکار رفته در شبکه عبور کرده و به مدار اندازه گیری وارد می‌شوند. برای اجتناب از این امر به یک صافی RF نیاز است. در شرایطی که تداخل رادیو یا تلویزیون زیاد باشد، باید کلیه اندازه گیریها در یک محفظه شیلد انجام شود.

دریافت نویر (نوفه)
بعضی از مدارهای اندازه گیری به خصوص آن دسته که شامل ابزارهای RF حساس هستند، نویز الکتریکی دریافت می‌کنند. این نویز را می‌توان با کاهش طول رابط‌ها ، خوب شیلد کردن و استفاده از صافیهای RF شبکه مناسب ، به حداقل رسانید. در شرایطی که نویز خیلی قوی باشد، تنها راه چاره جداسازی منبع نویز از مدار اندازه گیری توسط اطاق شیلد یا تغییر محل آزمایش است.

هماهنگها
در بعضی از اندازه گیریهای فرکانس رادیوئی ممکن است آزمایشگر به جای فرکانس اصلی ، هماهنگ یا زیر هماهنگ آن را اشتباها مورد اندازه گیری قرار دهد.

اتصال شل
اتصال شل منبع سیگنال و وسیله اندازه گیری فرکانس ، پاسخ فرکانس دستگاه را پهن ساخته و از این رو دقت اندازه گیری کاهش می‌یابد. این نقیصه همچنین موجب انحراف فرکانس می‌شود. به خصوص وقتی که منبع سیگنال یک نوسانساز تحریک از خود باشد. بنابراین برای بیشترین دقت باید اتصال بطور صحیح انجام گیرد.

ابزارهای چند گانه
در بعضی وسایل عملی تنها یک دستگاه برای آزمایش بکار می‌رود. در استفاده هم زمان دستگاههای جداگانه اغلب بی دقتی‌هایی روی می‌دهد. چنانچه استفاده از چند دستگاه اجتناب ناپذیر باشد، باید قبلا دستگاهها را بررسی نمود و خطای هر دستگاه را در نتیجه اندازه گیری وارد نمود.

واحد فرکانس
برای پیشگیری از اشتباه و خطا ،‌ کلیه فرکانسها در یک آزمایش خاص باید تنها برحسب یک واحد باشند. از آنجا که ممکن است به خاطر ابزارهای گوناگون استفاده از واحدهای مختلف اجتناب ناپذیر باشد، لذا آزمایشگر باید به این مسئله توجه داشته و قبل از انجام محاسبات آنها را به یک واحد تبدیل کند.

تنظیم مجدد
دستگاههای اندازه گیری فرکانس را باید بطور منظم در طول آزمایش بررسی نموده و در صورت خطا مجددا تنظیم نمود. بعضی از دستگاهها مانند سیگنال ژنراتور در داخل دارای یک فرکانس مبنا هستند. معمولا نوسانساز کریستالی 100KHZ که اجازه امتحان متناوب تنظیم را در طول آزمایش می‌دهند، چنانچه این فرکانس مبنای داخلی موجود نباشد، آزمایشگر باید با اعمال یک سیگنال مبنای خارجی تنظیم دستگاه را امتحان کند

---

لینك مطلب نظرات ()
نویسنده: جواد امدادی  تاریخ ارسال: سه شنبه 12 آذر 1387

سامانه تشخیص هویت از طریق عنبیه به گفته مدیر گروه سامانه های چند رسانه ای پژوهشکده فناوری اطلاعات مرکز تحقیقات مخابرات برای اولین بار در خاورمیانه در مرکز تحقیقات مخابرات ایران طراحی و ساخته شد.

دکتر محمد شهرام معین با بیان اینکه سیستمهای بایو متریک یا زیست سنجی از طریق شناسایی چهره، اثر انگشت، عنبیه، شکل گوشها ، DNA و دیگر مشحصه های فردی قادر به شناسایی افراد هستند، گفت: دقت سیستمهای بازشناسی عنبیه 10 برابر بیشتر از بازشناسی از طریق اثر انگشت است چرا که بافت عنبیه چشم به دلیل دارا بودن اطلاعات منحصر به فرد به گونه ای است که نمی توان هیچ شباهتی حتی بین دو عنبیه یک فرد مشاهده کرد.وی به تشریح ساخت اولین سامانه تشخیص هویت از طریق عنبیه پرداخت و دوربین را مهمترین بخش این سامانه ذکر کرد و افزود: این دوربین اشعه مادون قرمز را به عنبیه ساطع می کند و آنچه از چشم به سمت دوربین برمی گردد از طریق لنزهای خاصی اخذ شده و سامانه با پردازش تصویر اقدام به شناسایی افراد می کند.

معین به کاربردهای این سیستم اشاره کرد و اظهار داشت: در حال حاضر این سامانه برای افزایش ایمنی در کامپیوترها نیز بکار برده می شود به این معنی که بعد از ثبت نام افراد از عنبیه آنها تصویری اخذ می شود که به عنوان رمز ورود کاربر قلمداد می شود. در واقع فرد از الگوی عنبیه خود برای ورود به محیطهای حفاظت شده استفاده می کند.

عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات مخابرات، کنترل مهاجران، کنترل ورود و خروج کارکنان در مراکز و نهادهای دولتی و خصوصی و کنترل ورود و خروج مسافران در فرودگاهها را از دیگر کاربردهای این سامانه دانست و تاکید کرد: احتمال تقلب در آن بسیار پایین است به طوری که اگر فردی لنزی در چشم داشته باشد هشدار می دهد و کار تصویر برداری را متوقف می کند.

مدیر گروه سامانه های چند رسانه ای مرکز تحقیقات مخابرات به ویژگیهای این سیستم پرداخت و گفت: فرد مورد نظر به صورت ثابت در فاصله 10 تا 40 سانتیمتری دوربین قرار می گیرد تا کار تصویربرداری در کوتاه ترین زمان ممکن انجام شود.

معین ایجاد بانک عنبیه برای شناسایی و تایید هویت افراد را ضروری دانست و گفت: دراین گونه تصویربرداری چون از اشعه مادون قرمز استفاده می شود نباید در چشم فرد نقطه نورانی باشد از این رو باید تصویربرداری درمکانهایی صورت گیرد که میزان نوری که به چشم تابیده می شود قابل کنترل باشد.

به گفته وی شرکت داوطلبانه افراد برای تصویربرداری به دلیل جذابیتهای طرح، آزاد بودن افراد در انتخاب فاصله و سرعت تصویربرداری از دیگر مزایای این سامانه است.

وی ادامه داد: این طرح با همکاری نظارتی مرکز تحقیقات مخابرات و مجری گری یک شرکت داخلی از مرحله طرح و ایده به محصول رسیده است ولی تاکنون موفق به تولید انبوه نشدیم. این در حالی است که در دنیا سامانه های زیست سنجی به عنوان بهترین راه حل برای افزایش امنیت در حوزه های رایانه ای، اقتصادی و نظامی شناخته شده اند.

---

لینك مطلب نظرات ()
نویسنده: جواد امدادی  تاریخ ارسال: سه شنبه 12 آذر 1387