كاربردهاي فيبر نوري

[Nima Golestan]

الف)كاربرد در حسگرها:
استفاده از حسگرهاي فيبر نوري براي اندازه گيري كميت هاي فيزيكي مانند جريان الكتريكي ميدان مغناطيسي فشار و حرارت و جابجايي آلودگي آبهاي دريا سطح مايعات و تشعشعات پرتوهاي گاما و ايكس در سالهاي اخير شروع شده است . در اين نوع حسگرها از فيبر نوري به عنوان عنصر اصلي حسگر بهره گيري مي شود بدين ترتيب كه خصوصيات فيبر تحت ميدان كميت مورد اندازه گيري تغيير يافته و با اندازه گيري تغيير يافته و با اندازه شدت كميت تاثير پذير مي شود.


ب)كاربردهاي نظامي :
فيبر نوري كاربردهاي بي شماري در صنايع دفاع دارد كه از آن جمله مي توان برقراري ارتباط و كنترل با آنتن رادار و كنترل و هدايت موشكها ارتباط زير دريايي ها را نام برد.
ج)كاربردهاي پزشكي
فيبر نوري در تشخيص بيماري ها و آزمايش هاي گوناگون در پزشكي كاربرد فراوان دارد كه از آن جمله مي توان دزيمتري غدد سرطاني و شناسايي نارسايي هاي داخلي بدن و جراحي ليزري و استفاده در دندان پزشكي و اندازه گيري مايعات و خون نام برد.
د)ارتباطات
گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يكي از پر اهميت تر ين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهيل از مهمترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري آساني انتقال در فرستادن سيگنال هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است كه قابليت تقسيم بندي در حوزه زماني را دارا مي باشد. اين به اين معني است كه مخابرات ديجيتال تامين كننده پتانسيل كافي براي استفاده از امكانات مخابره اطلاعات در بسته هاي كوچك انتقال در حوزه زماني است. براي مثال عملكرد مخابرات فيبر نوري با توانايي 20 مگا هرتز با داشتن پهناي باند 20 كيلو هرتز داراي گنجايش اطلاعاتي 1/0% مي باشد.
ه)شبكه هاي كامپيوتري
با رشد و توسعه شبكه هاي كامپيوتري LAN و WAN نياز به انتقال ديتا با نرخ بيت بالا اجتناب ناپذير است. فيبر نوري مي تواند در اين زمينه نيز انتخاب برتر باشد . هم اكنون فيبرهاي نوري راه حل ايده آل شبكه هاي پر سرعت است. يكي از پروتكلهاي استاندار رايج در شبكه هاي كامپيوتري fiber Distributed Data Interface (FDDI) است. اين پروتكل قابل انتقال از طريق فيبر نوري نيز هست. امروزه به كمك تكنولوژي WDM(wave division multiplexers) مي توان با استفاده از مالتي پليسينگ چندين طول موج را بوسيله يك فيبر نوري انتقال داد.
و) در تجهيزات صدا
اولين و معروفترين رابط فيبر نوري در تجهيزات صدا توسط كمپاني توشيبا با نام Toslink ارائه شد. ين كمپاني با استفاده از يك مبدل سيگنال الكتريكي خروجي صداي ديجيتال با فرمتهاي SPDIF, AES, AC-3, DTS,MADIرا به پالسهاي نوري تبديل مي كند. بدين ترتيب مشكلاتي همچون تاثير ميدانهاي مزاحم الكتريكي و مغناطيسي و ديستورشن ناشي از مقاومتهاي اهمي خازني و سلفي در كابلهاي مسي از بين مي رود . پس از انتقال پالسهاي نوري از طريق فيبر نوري به دستگاه صوتي دريافت كننده پالسهاي نوري تبديل ب سيگنالهاي ديجيتال با همان فرمت اوليه شده و به مدارات مربوطه وارد مي شود . حداكثر بيت استريم در 24 بيت محدود به 92 كيلو هرتز استپهناي باند 1/3 مگا بيت در ثانيه بوده كه هم اكنون به 5/12 مگا بيت در ثانيه هم رسيده است. حداكثر طول مجاز كابل نوري 100 متر مي باشد.
براي انتقال سيگنالهاي صداي ديجيتال از طريق فيبرهاي نوري لازم است آنها را توسط تجهيزات ويژه اي كه مودم نام دارند تبديل به پرتوهاي ليزر نود.


ادامه دارد ... :smile (75):

 

[Nima Golestan]

دستگاه LP1200 LASCOMM دستگاهي براي انتقال 4 يا 8 كانال AES3-1992(ANSI S4.40-1992,IEC958 از طريق فيبر نوري يك راهه يا چند راهه در فواصل طولاني طراحي شده است. اين استاندار كانالهاي صداي همزمان شده يا نا هم زمان را با فركانسهاي 1/44 يا 48 كيلو هرتز قبول مي كند . فرستنده ها و گيرنده هاي مربوطه مي بايد متناسب با ميزان فاصلهه بين مبدا و مقصد انتخاب شود. اين دستگاه به دو شكل كارتي يا مستقل (stan –dalone) ارائه شده است. كانكتور استفاده شده براي فيبر نوري يك راهه FC و براي فيبر نوري چند راهه ST مي باشد. طول موج پرتو ليزر استفاده شده 1310 نانو متر يا 1550 نانو متر است.
فن آوري ساخت فيبرهاي نوري :
براي توليد فيبر نوري ابتدا ساختار آن در يك ميله شيشه اي موسوم به پيش سازه از جنس سيليكا ايجاد مي گردد . از سال 1970 روش هاي متعددي براي ساخت انواع پيش سازه ها به كار رفته است كه اغلب آنها بر مبناي رسوب دهي لايه هاي شيشه اي در داخل يك لوله به عنوان پايه قرار دارند.
روشهاي ساخت پيش سازه :
روشهاي فرآيند فاز بخار براي ساخت پيش سازه فيبر نوري را ميتوان به سه دسته تقسيم كرد:
1-رسوب دهي داخلي در فاز بخار
2-رسوب دهي بيروني در فاز بخار
3-ريوب دهي محوري در فاز بخار
مواد لازم در فرايند ساخت پيش سازه :
1-تتراكلريد سيلسكون : اين ماده براي تامين لايه هاي شيشه اي در فرايند مورد نياز است.
2-تتراكلريد رژمانيوم: اين ماده براي افزايش ضريب شكست شيشه در ناحيه مغزي پيش سازه استفاده مي شود .
3-اكسي كلريد فسفريل: براي كاهش دماي واكنش در حين ساخت پيش سازه اين مواد وارد واكنش مي شود.
4-گازفلوئور:براي كاهش ضريب شكست شيشه در ناحيه غلاف استفاده مي شود.
5-گاز هليم : براي نفوذ حرارتي و حباب زدايي در حين واكنش شيمياي در داخل لوله مورد استفاده قرار مي گيرد.
6-گاز كلر: براي آب زدايي محيط داخل لوله قبل از شروع واكنش اصلي مورد نياز است.
مراحل ساخت:
1-مراحل صيقل حرارتي : بعد از نصب لوله با عبور گازهاي كلر و اكسيژن در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سيلسيوس لوله صيقل داده مي شود تا بخار آب موجود در جدار داخلي لوله از آن خارج شود.
2-مرحله اچينگ :در اين مرحله با عبور گازهاي كلر اكسيژن و فرئون لايه سطحي جدار داخلي لوله پايه خورده مي شود تا ناهمواري ها و ترك هاي سطحي بر روي جدار داخلي لوله از بين بروند.
3-لايه نشاني ناحيه غلاف : در مرحله لايه نشاني غلاف ماده تتراكلريد سيلسيوم و اكسي كلريد فسفريل به حالت بخار به همراه گازهاي هليم و فرئون وارد لوله شيشه اي مي شوند و در حالتي كه مشعل اكسي هيدروژن با سرعت تقريبي 120 تا 200 ميلي متر در دقيقه در طول حركت كرده و دمايي بالاتر از 1900 درجه سيلسيوس ايجاد مي كند واكنش هاي شيميايي زير بدست مي آيند . ذرات شيشه اي حاصل از واكنش هاي فوق به علت پديده ترموقرسيس كمي جلوتر از ناحيه داغ پرتاب شده و بر روي جداره داخلي رسوب مي كنند و با رسيدن مشعل به اين ذرات رسوبي حرارت كافي به آنها اعمال مي شود به طوري كه تمامي ذرات رسوبي شفاف مي گردند و به جدار داخلي لوله ايجاد گرديده و در نهايت ناحيه غلاف را تشكيل مي دهند.