شبکه های نوری ( تحقیق و بررسی سوییچ های نوری) – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:142
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

شبکه های نوری ( تحقیق و بررسی سوییچ های نوری) – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده …..۱

مقدمه ………….. ۲

فصل اول : فیبر نوری …………….۳

۱) فیبر نوری………………………. ۴
۱-۲) فیبر چند مد و تک مد …….. ۴
۱-۳) تضعیف…………….. ۵
۱-۴) پاشندگی ……… ۶
۱-۵) آثار غیر خطی…… ۷

فصل دوم : کوپلرهای نوری……….۸

۲) کوپلرهای نوری…………. ۹
۲-۱) کوپلرهای عملی…….. ۹

فصل سوم: WDM منابع نور در شبکه ……۱۳

۳) منابع نور درشبکه های WDM………ا…..۱۴
۳-۱) مشخصات لیزر …………۱۴
۳-۲) تنظیم پیوسته ، ناپیوسته وشبه پیوسته……………۱۵
۳-۳) لیزرهای قابل تنظیم با کاواک خارجی…………۱۶
۳-۴) لیزرهای قابل تنظیم با تزریق جریان ………….۱۶
۳-۵) لیزرهای قابل تنظیم مجتمع یکپارچه………….۱۶
۳-۶) لیزر DFB با گرم کننده نواری ………۱۷
۳-۷) لیزر DFB قابل تنظیم با هدایت دوگانه……۱۷
۳-۸) لیزر DBR سه قسمتی ………..۱۷
۳-۹) لیزرهای قابل تنظیم با کاواک عمودی((VCSEL…ا……….۱۷
۳-۱۰) آرایه های دیود لیزر و منابع با چند طول موج …………………۱۸
۳-۱۱ ) لیزر قابل تنظیم DBR با توری نمونه برداری شده ………….۱۸
۳-۱۲) قفل کننده های طول موج …………..۱۹

فصل چهارم : مدولاتورهای نوری ……………..۲۰

۴) مدولاتورهای نوری……….۲۱
۴-۱) مدولاتورهای الکتریکی نوری ………… ۲۲

فصل پنجم : آشکار سازهای نوری…….. ۲۴

۵) آشکار سازهای نوری………….. ۲۵
۵-۱) فوتوکونداکتورها……….. ۲۵
۵-۲ ) فوتودیودهای P-N……..ا…. ۲۵
۵-۳) فوتودیودهای P-I-N…..ا….. ۲۶
۵-۵ ) مشخصات آشکار سازهای نوری : ……. ۲۶

فصل ششم: فیلترهای نوری……………. ۲۸

۶) فیلترهای نوری …. ۲۹

فصل هفتم : تقویت کننده های نوری ……… ۳۲

۷) تقویت کننده های نوری…………۳۳
۷-۱) مشخصات تقویت کننده های نوری…………۳۳

فصل هشتم : تبدیل کننده طول موج………….۳۵

۸) تبدیل کننده طول موج …………………. ۳۶

فصل نهم : ترانسپوندرها …………………۳۷

۹) ترانسپوندرها……………………..۳۸

فصل دهم : مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرهای نوری………. ۳۹

۱۰) مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرهای نوری ………….۴۰

فصل یازدهم : ایزولاتورها و سیر کولاتورهای نوری…………….۴۱

۱۱) ایزولاتورها و سیر کولاتورهای نوری ……….. ۴۲

فصل دوازدهم: تضعیف کننده های نوری …………۴۳
۱۲) تضعیف کننده های نوری ……………… ۴۴
فصل سیزدهم : اساس سویچهای نوری…. ۴۵

۱۳) اساس کار سوییچ های نوری ……….. ۴۶
۱۳-۱) اساس کار سویچینگ و ضرورت کاربرد آن……… ۴۶
۱۳-۲) انواع BISTABILITY نوری…. ۴۶

فصل چهاردهم : ساختار کلی ادوات رزنانسی ………۴۸

۱۴) ساختار کلی ادوات نوری BISTABLE رزنانسی…….. ۴۹

فصل پانزدهم : ساختارهای چاه کوانتومی و ELECTROABSORBTION……..ا…….۵۱

۱۵) ساختار های چاه کوانتومی و ELECTROABSORPTVE……………ا. ۵۲

فصل شانزدهم : SEEDعملکرد…….. ۵۴

۱۶) عملکرد SEED ……..ا………۵۵
۱۶-۱) ساختار فیزیکی…………….. ۵۶
۱۶-۲ ) توصیف فرمولی عملکرد SEED…….ا……..۵۷
۶۰………………..SEED نوری

BISTABILITY (3-16
فصل هفدهم : سوییچ تمام نوری و پردازش نور دیجیتال با استفاده از کریستال فوتونی………….. ۶۷

۱۷) سوییچ تمام نوری و پردازش نور دیجیتال با استفاده از کریستال نوری …… ۶۸

فصل هیجدهم : انواع سوئیچهای نوری………….۷۱

۱۸) انواع سوئیچهای نوری ……… ۷۲
۱۸-۱) سوئیچهای جهت دار ( نوری الکتریکی) …………. ۷۴
۱۸-۲) سوئیچهای دروازه ای………… ۷۴
۱۸-۳) سوئیچ میکرو الکترو مکانیکی………. ۷۴
۱۸ -۴ ) سوئیچهای کریستال مایع………. ۷۶
۱۸-۵) سوئیچ نوری حرارتی ………..۷۷
۱۸-۶) سوئیچهای حبابی …………۷۷
۱۸-۷) سوئیچ نوری غیر خطی …………..۷۸
۱۸-۸) سوئیچ نوری صوتی……………۷۸
۱۸-۹) سوئیچ هولوگرافیک ……….۷۸
۱۸-۱۰) سوئیچ موجبر ……………۷۸
۱۸-۱۱) سوئیچ نوری مکانیکی ………………….. ۷۹
۱۸-۱۲) سوئیچ نوری مغناطیستی ………….. ۷۹
۱۸-۱۳) سوئیچهای بسته ای…………….. ۷۹
۱۸-۱۴) سوئیچ مرحله ای…………..۸۰
۱۸-۱۵) مشخصات سوِییچینگ نوری ………….۸۰

فصل نوزدهم : برخی از کاربردهای سوییچینگ نوری ………..۸۱

۱۹) برخی از کاربر دهای سوییچینگ نوری …………. ۸۲
۱۹-۱) اتصالات ضربدری نوری………….. ۸۲

فصل بیستم : معرفی نرم افزار………………..۸۶

۲۰) معرفی نرم افزار لینک سیم……………۸۷
۲۰-۱) سفری در نرم افزار…………۸۸
۲۰-۲) مثال لیزر VCSEL …….ا……… ۹۲
فصل بیست و یکم : معرفی مدل سیگنال کوچک کاربردی لیزر چاه کوانتومی ………. ۹۶

۲۱) معرفی مدل سیگنال کوچک لیزر چاه کوانتومی………. ۹۷
۲۱-۱) شبیه سازی مدل سیگنال کو چک …………..۱۰۴

فصل بیست و دوم : نتیجه گیری……..۱۰۹

۲۲) نتیجه گیری ……………. ۱۱۰

چکیده
هدف ما در این متن آشنایی با قطعات مختلفی است که در شبکه های نوری استفاده می شوند. در این  راستا ضمن آشنایی با اصول عملکرد هر قطعه مشخصات اصلی و نیز ساختارهای مختلف آنها را بیان  می کنیم . این قطعات شامل لیزر، قفل کننده طول موج، مدولاتور، ترانسپوندر، اینترلیور، مالتی پلکسر/  دی مالتی پلکسر، فیبر، کوپلر، تقویت کننده، ایزولاتور، سیرولاتور، سوییچ، تبدیل کننده طول موج،  فیلتر، تضعیف کننده و آشکارساز هستند. کریستال نوری یکی از کاندیداهای ساخت ادوات نوری مجتمع با ابعاد کمتر از طول موج نور می باشد.انها ساختارهای متناوب مصنوعی با ساختار باند نوری مشابه باند الکترونیکی می باشند. که در آن نور وجود ندارد. این به معنی آن است که نقص خطی به عنوان موجبر و نقص نقطه ای به عنوان رزناتور ،که نور در آن به دام می افتد می باشند.  با کار دانشمندان ژاپنی در بهره گیری از کریستال فتونی در ساخت سوییچهای ریز نوری آشنا می شویم. در راستای دستیابی به لاجیک نوری و بی استابیلی نوری با قطعه ای به نامSEED آشنا می   شویم در ادامه با نرم افزار کاربردی در طراحی شبکه های نوری آشنا می شویم. بنا بر خواست استاد راهنما جناب دکتر پور مینا مدل لیزر چاه کوانتومی که در شبیه سازی های کامپیوتری به کار می رود و توسط دکتر صالحی کامل شده است را معرفی و شبیه سازی نمودم. چون در مقاله ایشان چند عدد  مهم نبود ،ضمن محاسبه آنها ،مدل دی سی لیزر را نیز که مکمل کار دکتر صالحی می باشد ، اضافه نمودم.

مقدمه
در استفاده از مالتی پلکس تقسیم زمانی، نرخهای انتقالی که معمولاً استفاده می شوند ۵/۲، ۱۰،۴۰گیگابیت برثانیه اند . اما مدارات الکترونیکی که انتقال با چنین نرخهایی را محقق می کنند ضمن پیچیدگی گران نیز هستند . به علاوه برخی مسائل تکنیکی نیز کاربرد این روش رامحدود می کند به عنوان نمونه میزان تاثیر پاشندگی رنگی در نرخ بیت ۱۰ گیگابیت برثانیه شانزده بار بیشتر ازنرخ بیت ۵/۲ گیگابیت برثانیه است. همچنین مقادیر بزرگتر توان انتقال که برای نرخ بیت های بیشتر لازم است سبب بروز آثار غیر خطی می شوند که برکیفیت شکل سیگنال تاثیرمی گذارد .پاشندگی مد پلاریزاسیون نیزمسافتی را که نور قادر است بدون خراب شدن طی کند محدود میکند. بنابراین روش دیگر برای افزایش ظرفیت آن است که چندین کانال با طول موجهای مختلف را در کنار هم قرار داده به طور همزمان برروی یک فیبر منتقل کنیم. این روش که تحت عنوان مالتی پلکس تقسیم طول موج شناخته می شود ما را قادر خواهد ساخت که تعدادی زیادی کانالهای بانرخ بیت ۵/۲ تا ۴۰ گیگا بیت برثانیه را به یکباره به وسیله یک فیبر انتقال دهیم.
هدف ما در این متن آشنایی با قطعات مختلفی است که در این سیستمها استفاده می شوند. در این راستا ضمن آشنایی با اصول عملکرد هر قطعه مشخصات اصلی و نیز ساختارهای مختلف آنها را بیان  می کنیم . این قطعات شامل لیزر، قفل کننده طول موج، مدولاتور، ترانسپوندر، اینترلیور، مالتی پلکسر/  دی مالتی پلکسر، فیبر، کوپلر، تقویت کننده، ایزولاتور، سیرولاتور، سوییچ، تبدیل کننده طول موج، فیلتر، تضعیف کننده و آشکارساز هستند.

نتیجه گیری
در روش WDM، سیگنالهای مختلف برروی طول موجهای جداگانه در داخل یک فیبر منتقل می شوند. در حقیقت در WDM پهنای باند نوری یک لینک ، به باندهای طیفی مجزا ،تقسیم می شود. هر کدام از این باندها یک کانال طول موج را فراهم می کند که می تواند مستقل از باندهای دیگر ، نرخ بیت و روش انتقال مربوط به خود را داشته باشد. نظر به اهمیت زیاد سیستمهای WDM در این گزارش ، قطعات مختلف این سیستمها معرفی شده و ضمن بیان وظیفه هر یک ، انواع مختلف و اصول عملکرد آنها شرح داده شده است. با توجه به تعدد طول موجها در سیستم WDM ،منابع نور در این سیستمها عمدتاً لیزرهای تنظیم پذیر از نوع DFB، DBR ،VCSEL ومخصوصاً لیزر SG-DBR و نیز آرایه های لیزر هستند.
ترانسپوندرها، سیگنالهای نوری با طول موجهای مختلف را از شبکه های گوناگون گرفته و با استفاده از تبدیل نوری الکتریکی نوری آنها را به طول موجهای استانداردITU-T برای سیستمهای WDM تبدیل میکنند. به بیان دیگر ترانسپوندرها عمل تطبیق شبکه های موجود با شبکه های WDM را انجام می دهند . به منظور اعمال تغییرات سیگنال الکتریکی به حامل نوری ، اغلب از مدولاسیون خارجی استفاده  می شود و از بین انواع مختلف مدولاتورهای نوری ، مدولاتورهای الکتریکی نوری و الکتریکی جذبی کاربرد بیشتری دارند. مالتی پلکسرها و دی مالتی پلکسرها که تحت عنوان افزار WDM شناخته می شوند ، به ترتیب وظیفه ترکیب کانالهای نوری در فرستنده و تفکیک آنها در گیرنده را به عهده دارند و کلیدی ترین قطعات در یک شبکه WDM اند. مالتی پلکسرها حذف – اضافه نیز در ایستگاههای میانی شبکه ، یک یا چند کانال را از مجموعه کانالهایWDM جدا یا به آنها اضافه می کنند. فیبر  نوری، عمل هدایت امواج نور را در شبکه های نوری انجام میدهد. فیبرهای تک مد با پاشندگی جابه جا شده غیر صفربه طورمشخص برای بر آورده کردن ملزومات شبکه های WDM طراحی شده اند. به دلیل تلفات فیبر و قطعات مختلف موجود در لینک نوری ، استفاده از تقویت کننده های نوری ، مخصوصاً در لینکهای طولانی ، ضرورت پیدا می کند. این قطعات ، سیگنال نوری را بدون لزوم تبدیل آن به سیگنال الکتریکی ، تقویت می کنند. در شبکه های WDM تقویت کننده های فیبر آلاییده به اربیم و تقویت کننده های نوری نیمه هادی ، نسبت به دیگر انواع تقویت کننده های نوری کاربرد بیشتری دارند.
سوییچ کردن یکی دیگر ازملزومات شبکه WDM است. اگرچه عمل سوییچ کردن سیگنالهای نوری را می توان با انجام تبدیل نوری الکتریکی نوری و به وسیله سوییچهای الکترونیکی انجام داد ، اما امروزه درشبکه های WDM از سوئیچ های نوری که عمل سوییچ کردن را در مدت زمانی کمتر از یک پیکو ثانیه انجام می دهند ، برای این منظور استفاده می شود. سوییچهای نوری از نوع میکرو الکترو مکانیکی  بیشتر از دیگر انواع سوییچهای نوری استفاده می شوند. فیلترهای نوری ، که امکان انتخاب کانال یا به عبارتی جداسازی یک طول موج نوری از بین مجموعه ای از طول موجها را فراهم می کنند ، از قطعات مهم شبکه های WDM اند. این فیلتر ها در ساختار لیزرهای تنظیم پذیر و دی مالتی پلکسر ها استفاده  می شوند. انتخاب نوع فیلتر به ملاحظات مختلفی از قبیل تعداد کانالها، فاصله بین کانالها، مقدار تلفات  فیلتر، قیمت و نیز محدوده و سرعت تنظیم لازم ، بستگی دارد. تضعیف کننده های نوری، به منظور کاهش شدت نور به کار گرفته می شوند. این قطعات برای کاربردهای مختلفی از قبیل جلوگیری از اشباع گیرنده وقتی که شدت نور ورودی به آن زیاد است ، کالیبره کردن ابزارهای اندازه گیری نوری ، یکسان کردن مقدار توان کانالهای مختلف و یکنواخت کردن پاسخ طیفی تقویت کننده های فیبری آلاییده با اریبم استفاده می شوند. کوپلرهای نوری ، وظیفه تقسیم با ترکیب سیگنالهای نوری را به عهده دارند. این قطعات د رساختار افزارهای مختلفی نظیر مدولاتورها، فیلتر ها ، مالتی پلکسرها / دی  مالتی پلکسرها، سوییچها ، تبدیل کننده های طول موج وتضعیف کننده ها به کار می روند و انواع مرسوم آنها کوپلرهای موجبر صفحه ای و کوپلرهای فیبری ذوبی اند. تبدیل کننده های طول موج ، طول موج نوری که حاوی اطلاعات است را تغییر می دهند ومعمولاًبعد از سوییچها به کار می روند. با توجه به روند کنونی تکنولوژی ، تبدیل کننده های طول موج تمام نوری ، جایگزین تبدیل کننده های اپتوالکترونیکی شده اند. در لینکهای نوری به منظور جلوگیری از بازگشت نور از محل اتصالات فیبرها و ادوات نوری ، که د رعملکرد مناسب سیستم ایجاد اشکال می کند ، از ایزولاتورهای نوری استفاده می شود. ایزولاتورهای که اغلب د رقسمتهای مختلف سیستمهای WDM به کار می روند ، ایزولاتورهای وابسته به پلاریزاسیون هستند .  سیرکولاتورها، که در ساختار داخلی مالتی پلکسرهای حذف – اضافه استفاده می شوند ، قطعاتی با چند درگاه هستند که نورورودی به هر درگاه را با الگوی خاصی به درگاه دیگر می فرستند. هستند که نور  ورودی به هر درگاه را با الگوی خاصی به درگاه دیگر می فرستند. آشکارسازهای نوری ،عمل تبدیل سینگنال نوری به الکتریکی را انجام می دهند. آشکارسازهایی که د رسیستمهای نوری استفاده می شوند عمدتا ً از نوع PIN و APD هستند.

 

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط