مخابرات نوری

nazliii · Jul 17, 2010

مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور واسط انتقال داده باشد. کانال چنین ارتباطی می‌تواند فضای آزاد، هوا یا فیبر نوری باشد.
دستگا ه هایی که وظیفه تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال نوری را انجام می دهند ، منابع نوری می نامند که به طور کلی به دو دستهLED (Light Emitting Diode)یا دیود های منتشر کننده نوروLD(Laser Diode )یا دیود های لیزری تقسیم می گردند .
گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهمترین ویژگی های مخابرات فیبر نوری می باشد. یکی از پر اهمیت ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی 20 مگا هرتز با داشتن پهنای باد 20 کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی 0.1% می باشد.
امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند.
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در 15 سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.
مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است. از دلایل این امر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

* توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است
*آزادی از نویز های الکتریکی:بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل رسانندگی انتخاب می شود.در نتیجه یک حامل موج نوری میتواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید. 1)تکنیکهای مخابرات در سیستم های جدید مورد استفاده قرار می گرفت 2)سیستم های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. 3)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود

nazliii · Jul 18, 2010

آشکارسازهای نوری

یک چنین قطعه‌ای برای اندازه گیری سطوح روشنایی یا تبدیل سیگنالهای نوری متغیر با زمان به سیگنالهای الکتریکی وسیله‌ای مناسب است. در بیشتر آشکارسازهای نوری سرعت پاسخ آشکارساز بسیار مهم است. مرحله نفوذ حاملین بار امری زمان‌بر است و باید در صورت امکان حذف شود. پس مطلوب است که پهنای ناحیه تهی به ‌اندازه کافی بزرگ باشد تا اکثر فوتون‌ها به‌جای نواحی خنثی n و p در درون ناحیه تهی جذب شوند. وقتی که یک EHP در ناحیه تهی بوجود آید، میدان الکتریکی ، الکترون را به طرف n و حفره را به طرف p می‌کشد. چون این رانش حاملین بار در زمان کوتاهی رخ می‌دهد، پاسخ دیود نوری می‌تواند بسیار سریع باشد. هنگامی ‌که حاملین بار عمدتا در ناحیه تهی w ایجاد شوند، به آشکارساز یک دیود نوری لایه تهی گفته می‌شود. اگر w پهن باشد، اکثر فوتونهای تابشی در ناحیه تهی جذب خواهند شد. w پهن منجر به کاهش ظرفیت پیوند شده و در نتیجه ثابت زمانی مدار آشکارساز را کاهش می‌دهد.

نحوه کنترل پهنای ناحیه تهی

روش مناسب برای کنترل پهنای ناحیه تهی ساختن یک آشکارساز نوری p-i-n است. ناحیه i مادامی که مقاومت ویژه زیاد است، لزومی ‌ندارد که حقیقتا ذاتی باشد. می‌توان آن را به روش رونشستی روی بستر نوع n رشد داد و ناحیه p را توسط نفوذ ایجاد کرد. هنگامی‌ که ‌این قطعه در گرایش معکوس قرار می‌گیرد، ولتاژ وارده تقریبا بطور کامل در دو سر ناحیه i ظاهر می‌شود. برای آشکارسازی سیگنالهای نوری ضعیف اغلب مناسب است که دیود نوری در ناحیه شکست بهمنی مشخصه‌اش عمل کند.
نویز و پهنای باند آشکارسازهای نوری

در سیستمهای مخابرات نوری حساسیت آشکارسازهای نوری و زمان پاسخ آنها بسیار مهم است. متاسفانه ‌این دو ویژگی عموما با هم بهینه نمی‌شوند. مثلا در یک آشکارساز نوری بهره به نسبت طول عمر حاملین بار به زمان گذار وابسته ‌است. از سوی دیگر پاسخ فرکانسی نسبت عکس با طول عمر حاملین بار دارد. معمولا حاصلضرب بهره در پهنای باند را به عنوان ضریب شایستگی برای آشکارسازها ملاک قرار می‌دهند. طراحی برای افزایش بهره سبب کاهش پهنای باند می‌شود و برعکس ویژگی مهم دیگر آشکارسازها نسبت سیگنال به نویز است که مقدار اطلاعات مفید در مقایسه با نویز در زمینه آشکارساز را نشان می‌دهد. منبع اصلی نویز در نور رساناها نوسانات اتفاقی در جریان تاریک است. جریان نویز در تاریکی متناسب ، دما و رسانایی ماده ‌افزایش می‌یابد. افزایش مقاومت تاریک همچنین بهره نور رسانا را افزایش داده و بالطبع باعث کاهش پهنای باند می‌شود.

nazliii · Jul 20, 2010

لیزر

ليزر مخفف عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation می‌‌باشد و به معنای تقويت نور توسط تشعشع تحريک شده است .ليزر وسيله‌ای برای تبديل نور معمولی به پرتوی باريک و متراکم است. دستگاه ليزر يک جريان الکتريکی را از ماده‌ای که می‌‌تواند جامد, مايع يا گاز باشد عبور می‌‌دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب می‌‌کنند و کوانتوم ساطع می‌‌کنند. اين امر موجب می‌‌شود که اتم های ديگر نيز کوانتوم ساتع کنند. اين کوانتوم ها (بسته‌های تشعشع) بين آينه هايی به عقب و جلو منعكس می‌‌شوند و نهايتاً به صورت نوری با يک طول موج واحد شليک می‌‌شوند. اولين ليزر جهان توسط « تئودور مايمن » اختراع گرديد كه در آن از ياقوت استفاده شده بود. . پس از دو سال آقای علی جوان دانشمند ایرانی برای نخستین بار لیزر گازی هلیوم- نئون (He-Ne) را ساخت.

نوع سوم و چهارم ليزرها که ليزرهای مايع و نيمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسويان توسط اشعه ي ليزرِ ايستگاههایِ زمينيشان, دو ماهواره ي خود را در فضا تعقيب کردند, بدين ترتيب ليزر بسيار کار بردی به نظر آمد. نوری که توسط ليزر در يک سو گسيل می‌‌گردد بسيار پر انرژي و درخشنده است و قدرت نفوذ بالايی نيز دارد به طوري که در الماس فرو می‌‌رود.امروزه استفاده از ليزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ي فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسيار متداول است.
ساختار لیزر
یک سیستم لیزری عموما از سه بخش عمده تشکیل شده است:

1) پمپ انرژی يا چشمه ي انرژی: که ممکن است اين پمپ اپتيکی يا شيميايی و يا حتی يک ليزر ديگر باشد.
2) ماده ي پايه و فعال: که نام گذاری ليزر بواسطه ي ماده ي فعال صورت می‌‌گيرد.
3) مشدّد کننده ي اپتيکی: كه شامل دو آينه ي بازتابنده ي کلی و جزئی می‌‌باشد.

nazliii · Jul 21, 2010

تار نوری

تار نوری

ياف نوري ( تارهاي نوري ) چيست ؟ what are fiber optics ? الياف نوري ( تارهاي نوري ) رشته هايي از شيشه هستند كه نور از آنها عبور مي كند . با اين اختراع تحول بزرگي در ارتباطات و مخابرات بوجود آمده است . در روش سنتي از سيم هاي مسي و آلومينيومي براي ارسال سيگنالهاي الكتريكي استفاده مي شود و لي در مخابرات فيبر نوري سيگنال الكتريكي به شكل امواج نوري مدوله مي شوند و سپس اين نور از درون تارهاي نازك شيشه عبور داده مي شود . با اين روش تحول بزرگي در سرعت و ظرفيت ارسال پيامهاي مخابراتي بوجود آمده است .
اين روش هم اكنون بهترين طريق ارتباطات مخابراتي راه دور است .
مزاياي استفاده از الياف نوري .. Benefits of Fiber Optics…
كابلهاي فيبر نوري مزاياي زيادي نسبت به كابلهاي مسي و كابلهاي هم محور متداول دارند . داراي مقاومت كششي بالاتر ، وزن كمتر و اندازه كوچكتر مي باشند و حداكثر مقدار اين تارها را مي توان در حداقل مكان ممكن جاي داد .
بدليل اينكه هيچگونه سيگنال الكتريكي از طريق اين سيم ها حمل نمي شود استفاده از آنها در جاههايي كه بخارات قابل احتراق وجود دارد بسيار مناسب است چون خطر احتراق و انفجار ناشي از جرقه زدن سيمه اغي فلزي معيوب در اين حالت وجود ندارد . هر گاه يك تار نوري شكسته شود خطر برق گرفتكي شوك الكتريكي وجود ندارد . ضمنا تارهاي شيشه اي مانند سيم هاي متداول مسي و آلومينيومي دچار خوردگي و پوسيد گي نمي شوند.
هنگامي به فوائد مهم تارهاي نوري پي مي بريم كه آنها را از نظر عملكرد با سيم هاي رايج مقايسه كنيم . تار هاي نوري بدليل اينكه در معرض تداخل هاي الكترومغناطيس
EMI=electro magnetic interference
قرار نمي گيرند داده ها را خيلي بهتر از سيم هاي مسي و بدون سيگنالهاي مزاحم عبور مي دهند .
از طرفي چون افت سگنال در تارهاي نوري بسرعت صورت نمي گيرد مي توان تارهاي پيوسته اي با طول 550 متر ( 1800 فوت ) را بكار گرفت . عملكردهاي تارهاي نوري در آينده با افزايش قابليت انعطاف و انبساط بيشتر خواهد شد .
ميزان انتقال داده ها از طريق تار نوري در آينده به بيش از 10 گيگا بايت در ثانيه خواهد رسيد وبه اين ترتيب امكان انتقال شبكه هايي با پهناي باند وسيع تر را براي تكنولوژي فرا مدرن فردا فراهم خواهد آورد .
نياز ما چيست ؟
فيبر نوري ميتواند محيطي را فراهم كند كه از طريق آن داده ها با سرعت بيش از 100 مگا بايت در ثانيه منتقل شوند كه اين سرعت براي استفاده از شبكه هاي محلي اينترنت مناسب است .
Local area network = lan
در ارتباطات كامپيوتري كابل هاي نوري به دو شكل : اتصال گرد ST و مستطيلي SC قابل استفاده است .
فرستنده – گيرنده هاي الياف نوري :
The Fiber Optic Transceiver
اين سيتمها شامل فرستنده و گيرنده هاي سيگنالهاي نوري هستند كه ارتباطات دو طرفه را ممكن مي سازد .اين نوع فرستنده – گيرنده هاي بطور معمول از PIN يا ديودهاي نوري آولانش ( بهمني ) به همراه يك تقويت كننده سيگنال با بهره بالا براي تبديل سيگنال نوري به سيگنال معادل الكتريكي آن استفاده مي كنند .فرستنده هاي نوري غالبا بجاي ديود منتشر كننده نور LED از يك ديود ليزري كمك مي گيرند تا سيگنالي قوي تر برا ي ارسال به فاصله اي دورتر را فراهم كنند .
كابل فيبر نوري : Fiber optic cable The
كابل نوري متشكل از شيشه ، الياف سيليكا يا پلاستيك مي باشد . معمولا براي كاربردهاي توان بالا از الياف سليكا استفاده مي شود .و از پلاستيك براي جدا كردن و عايق نمودن سيستم در برابر خطر ولتاژ بالا استفاده مي كنند . نه سيليكا ونه پلاستيك هيچكدام بدليل ماهيت ساختماني كه دارند قادر به فرستادن سيگنالها به مسافتهاي دور را ندارند و بايد از شيشه استفاده كرد .
همانگونه كه در شكل امده است يك كابل نوري از چهار لايه تشكيل شده است :
1- هسته يا لايه دروني آن همان تارهاي شيشه اي است كه براي انتقال امواج نوري استفاده مي شود .
2- يك لايه اي كه دور اين شيشه قرار گرفته و لايه واسط ناميده مي شود و امكان انعكاس نور از درون تار را فراهم مي آورد ( نور در تار به شكل زيگزاگ عبور مي كند و از طريق همين لايه كه شبيه آينه است اين عمل امكان پذير است ) ضمنا اين لايه از سائيدگي تارها هم جلوگيري مي كند . است اين غشاء از مواد نرم درست شده است و امكان انعطاف به تار نوري را مي دهد .
3- غشاء مستحكم كننده كه به دور اين لايه واسطه قرار گرفته واز جنس : BRAIDED KEVLAR است و سبب استحكام مكانيكي كابل مي شود تا تحت تنش بيش از حد قرار نگيرد
4- پوشش خارجي از جنس پي وي سي كه بيروني ترين لايه است و كابل را در برابر سايش و پارگي محافظت مي كند
البته در اين مثال براي ساده شدن موضوع كابل را بصورت تك رشته اي در نظر گرفته ايم و در عمل كابلها مي توانند چند رشته اي باشند .
مبدلهاي كابل هاي نوري : Fiber Optic Media Converter
براي اتصال يك قسمت از كابل نوري به قسمت ديگر از تبديل هايي استفاده مي كنند كه اين تبديل ها امكان اتصال كابل به يك UTP و از UTP به كابل را فراهم مي كند

nazliii · Jul 22, 2010

روتر چیست؟

روتر چیست؟

مقدمه
بدون شک اینترنت یکی از بزرگترین پیشرفتهای مخابراتی قرن بیستم می باشد. اینترنت اجازه می دهد مردم سرتاسر دنیا در عرض چند ثانیه به یکدیگر e-mail بفرستند. همچنین به شما اجازه می دهد مقالات را همراه با چیزهای دیگر در وب سایت ها بخوانید. ما همگی عادت نموده ایم که بخش های مختلفی را که از اینترنت به خانه و محل کارمان می آیند، ببینیم - صفحات وب، پیغامهای e-mail و فایل های دانلود شدنی که همگی اینترنت را رسانه ای پویا و ارزشمند می سازند. اما هیچ یک از این بخشها بدون وجود قطعه ای از اینترنت که احتمالاً تاکنون ندیده اید، هرگز در کامپیوترتان ساخته نخواهند شد. در حقیقت اغلب مردم با مهمترین تکنولوژی که اجازه می دهد اینترنت در همه حال موجود باشد یعنی روتر(Router) یا مسیریاب، هرگز سرو کار ندارند.
محافظت از حرکت پیغامها
آیا تا به حال فکر کرده اید هنگامیکه پیغامی را در غالب e-mail برای دوستی در آن سوی دیگر کشور می فرستید، آن پیغام چگونه می داند که به جای یکی از میلیون ها کامپیوتر دیگر در دنیا به کامپیوتر دوستتان منتهی گردد؟ بیشتر کارها برای رسیدن پیغام از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر توسط روترها انجام می شود، زیرا آنها دستگاههائی قاطع هستند که اجازه می دهند پیغام ها مابین شبکه ها جریان یابند تا اینکه در داخل شبکه ها.

اجازه دهید نگاهی به آنچه در یک روتر بسیار ساده ممکن است انجام شود بیاندازیم. تصور کنید شرکت کوچکی را که گرافیک های سه بعدی متحرک برای ایستگاههای تلویزیونی محلی می سازد. در این شرکت ده کارمند هر کدام با یک کامپیوتر وجود دارد. چهار نفر از این کارمندان انیماتور هستند در حالیکه بقیه در بخش های فروش، حسابداری و مدیریت می باشند. انیماتورها هنگامیکه روی پروژه هایشان کار می کنند، نیاز دارند تعداد زیادی از فایلهای بسیار بزرگ را با یکدیگر ردوبدل کنند. جهت انجام این کار آنها از یک شبکه استفاده خواهند نمود.
وقتی که یک انیماتور یک فایل را به انیماتور دیگر می فرستد، این فایل بسیار بزرگ عمده ظرفیت شبکه را استفاده نموده و باعث می شود شبکه برای کاربران دیگر بسیار کند اجرا گردد. یکی از دلایلی که یک کاربر شدیداً فعال می تواند کل شبکه را تحت تأثیر قرار دهد، ناشی از روشی است که Ethernet کار می کند. هر بسته اطلاعاتی فرستاده شده از یک کامپیوتر بوسیله تمام کامپیوتر های دیگر در شبکه محلی دیده می شود. سپس هر کامپیوتر بسته را بررسی می کند و تصمیم می گیرد که آیا برای آدرسش با معنی می باشد یا خیر. این روش طرح بنیانی شبکه را ساده نگه می دارد ولی همچنانکه اندازه شبکه یا سطح فعالیت آن افزایش می یابد، آثار و عواقب اجرائی به دنبال دارد. برای آنکه کار انیماتورها با کار دیگر گروهها در ادارات دیگر تداخل پیدا نکند، شرکت دو شبکه را طرح ریزی می کند؛ یکی برای انیماتورها و دیگری برای بقیه شرکت. یک روتر دو شبکه را به هم پیوند داده و هر دو شبکه را به اینترنت وصل می کند.
هدایت ترافیک
روتر تنها دستگاهی است که هر پیغام فرستاده شده به وسیله هر کامپیوتر در هر یک از شبکه های شرکت را می بیند. وقتی یک انیماتور یک فایل بزرگ را به انیماتور دیگر می فرستد، روتر به آدرس گیرنده نگاه می کند و ترافیک را در شبکه انیماتورها نگاه می دارد. از طرف دیگر وقتی یک انیماتور یک پیغامی را جهت در خواست چک صورت حساب هزینه به حسابدار می فرستد، روتر آدرس گیرنده را می بیند و پیغام را بین دو شبکه ارسال می کند.
یکی از ابزارهایی که روتر جهت تصمیم گیری در مورد اینکه یک بسته را کجا باید بفرستد از آن استفاده می کند، جدول پیکربندی (Configuration Table) می باشد. جدول پیکربندی مجموعه ای از اطلاعات شامل موارد زیر می باشد:

اطلاعات در مورد اینکه کدامیک از اتصالات رهیافتی به گروه های خاصی از آدرس ها هستند
اولویت برای اتصالات مورد استفاده
قواعد جهت اداره نمودن روال عادی و موارد خاص ترافیک

در کوچکترین روترها یک جدول پیکربندی می تواند به سادگی نیم دوجین سطر باشد اما در روترهای خیلی بزرگ که انبوهی از پیغام های اینترنت را اداره می کنند، می تواند بزرگ و پیچیده باشد.
یک روتر دو کار مجزا و در عین حال مربوط به هم را به عهده دارد:

روتر تضمین می کند اطلاعات به جایی که مورد نیاز نیست نرود. این امر جهت جلو گیری از مسدود شدن اتصالات کاربران بی تقصیر به وسیله حجم وسیع داده های کاربران فعال، به طور قاطع صورت می گیرد.
روتر مطمئن می سازد که اطلاعات به مقصد مورد نظر روانه می گردد.

در رابطه با دو شبکه کامپیوتری مجزا، یک روتر در انجام این دو کار شدیداً مفید می باشد. روتر دو شبکه را به هم متصل نموده، اطلاعات را از يكي به دیگری عبور می دهد و در بعضی موارد ترجمه پروتکل های مختلف بین دو شبکه را هم به انجام می رساند و به عبارتی آن دو را با هم تطبیق می دهد. روتر همچنین شبکه ها را از همدیگر محافظت نموده و از جاری شدن غیر ضروری ترافیک یک شبکه به شبکه دیگر جلوگیری می کند. همچنانکه تعداد شبکه های به هم پیوسته رشد می نماید، جدول پیکریندی برای اداره ترافیک آنها هم رشد نموده و قدرت پردازش روتر افزایش می یابد. ولی به هر حال مستقل از آنکه چه تعداد شبکه به هم پیوسته باشند، عملکرد و وظیفه اصلی روتر يكسان باقی می ماند. از آنجا که اینترنت یک شبکه کلان متشكل از ده ها هزار شبکه کوچکتر است، استفادۀ آن از روتر ها یک ضرورت مطلق می باشد.

tabnak · Jan 29, 2011

سلام
بسیار ممنون از مطالب با ازش شما

در مورد مزایای بیشمار فیبر نوری جای بحثی نیست ولی مواردی بود که خواستم به آنها اشاره کنم:

1)مخابرات نوری(فیبر نوری) را در همه موارد نمی توان با مخابرات ماهواره ای و دیگر خطوط انتقال مقایسه کرد . چراکه در هر صورت بسیاری از لینکهای ما به صورت رادیویی باقی خواهند ماند.در بسیاری از نقاط به لحاظ اقتصادی و فنی ...امکان استفاده از فیبر نیست. مثلا در مورد مخابرات سلولی به دلیل پرتابل بودن امکان استفاده نیست در حالی که جایگاه بسیار مهمی در دنیای امروز ما دارد و این جایگا به مراتب بیشتر خواد شد! در حال حاضر اجرای فیبر در سطح Backbone links ،Transport NetworksTelecom، بیشتر مد نظر میباشد.

2)در مورد نویز میتوان اشاره کردThermal Noise هنوز در ادوات الکترونیکی وابسته وجود دارد ولی عامل باز دارنده در آشکارسازها ،نویز به واسطه سختار نیمه هادی در سطح کوانتوم میباشد .

3)از مزایای قابل ذکر انتقال اطلاعات با فیبر میتوان به پهنای باند بسیار بالا (در طول موجهای بین 800 تا 1700 نانومتر) اشاره کرد. اگرچه به دلایل فیزیکی در بعضی از نقاط این طول موجها ،فیبر تضعیف های قابل ملاحظه ای از خود نشان میدهد ولی میتوان از سایر نقاط(first window,second window,third window) استفاده کرد. همچنین ساخت ادوات الکترونیکی پرسرعت باعث محدودیت شده ولی پیشرفت های خوبی در راه ساخت این قطعات صورت گرفته است.

daneshpajooh · Feb 16, 2011

سلام
آيا رشته اي به اسم مخابرات نوري وجود داره ؟
اين طور كه شنيدم مخابرات در مقطع ارشد فقط سيستم و ميدان و رمز داره . كسي كه به مخابرات نوري علاقه داره بايد چه گرايشي در مقطع ارشد بخونه ؟
ممنون

tabnak · Feb 21, 2011

daneshpajooh گفت:
سلام
آيا رشته اي به اسم مخابرات نوري وجود داره ؟
اين طور كه شنيدم مخابرات در مقطع ارشد فقط سيستم و ميدان و رمز داره . كسي كه به مخابرات نوري علاقه داره بايد چه گرايشي در مقطع ارشد بخونه ؟
ممنون

سلام
تا اونجایی که میدونم در بعضی از دانشگاهها رشته فتونیک و یا اپتیک وجود داره ولی بیشتر با تاکید بر فیزیک و کوانتوم.(ولی شما یک سرچ انجام بده مثلا در دفترچه ارشد دانشگاهها)
ولی در خارج از ایران رشته فتونیک با تاکید بر مخابرات و حتی رشته فیبر نوری و مشابه وجود دارد.

NKBco · Mar 14, 2011

تقاضای راهنمایی جهت طراحی سیستم های FTTX و FTTH

تقاضای راهنمایی جهت طراحی سیستم های FTTX و FTTH

درود بر شما
اگه ممکنه در مورد سیستم های FTTX و FTTH و لوازم مورد نیاز و نیز شماتیک نصب انها نیز راهنمایی بفرمایید.

زر خانیم · Mar 14, 2011

daneshpajooh گفت:
سلام
آيا رشته اي به اسم مخابرات نوري وجود داره ؟
اين طور كه شنيدم مخابرات در مقطع ارشد فقط سيستم و ميدان و رمز داره . كسي كه به مخابرات نوري علاقه داره بايد چه گرايشي در مقطع ارشد بخونه ؟
ممنون

سلام
مخابرات نوری که از مباحثی هست که به انتقال نور با استفاده از زیر ساخت فیبر نوری میپردازد. و تمام مراحل کار با استفاده از نور انجام میشود.مثلا مدولاتور نوری، سوییچ نوری..
کسی که به ایم مباحث علاقمنده میتونه برا ارشد گرایش الکترونیک بزنه.بعد بعضی دانشگاهها (البته چند تا دانشگاه خاص مثل صنعتی شریف و تبریز) خود گرایش الکترونیک چند تا زیر شاخه داره که یکشون اپتیک و نیمه هادی هست.در این گزایش مباحث مخابرات نوری خونده میشه.
البته این گرایش کمی پیچیده هست و مباحث فیزیک مدرن و کوانتوم هم از در درس های مهم هستن.(همانطور که میدانیم منشا تولید نوز فیزیکی است و با استفاده از مباحث کوانتومی نور را به الکتریسیته تبدیل میکنیم.)
من گرایش ارشدم همین بوده البته موضوع تخصصی من در زمینه مخابرات نوری نیست و الکترونیک نوریه.اما مخابرات هم خوندیم.
اگه کمک بیشتری بخواهین در خدمتم.
موفق باشین

iaush · Jun 28, 2011

daneshpajooh گفت:
سلام
آيا رشته اي به اسم مخابرات نوري وجود داره ؟
اين طور كه شنيدم مخابرات در مقطع ارشد فقط سيستم و ميدان و رمز داره . كسي كه به مخابرات نوري علاقه داره بايد چه گرايشي در مقطع ارشد بخونه ؟
ممنون

رشته مهندسي برق – مخابرات نوري در ارشد وجود داره لینک دانلود سرفصل دروسش را در زیر میگزارم
http://up.iranblog.com/images/wqmcpcgxkzxwvzd1lq98.pdf

sasan hosseini · Jul 15, 2011

سیستم مخابراتی پایه - مخابرات نوری

سیستم مخابراتی پایه - مخابرات نوری

تاریخچه:
از کجا مرور تاریخی این موضوع را شروع کنیم ؟! نور همیشه با ما بوده است .
مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران یشرفت بشری ، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده 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. در خلال روز ، منبع نور برای سیستم مورد مثال خورشید است.
اطلاعات از فرستنده به گیرنده روی پرتو نور خورشید حمل می گردد. نور بر حسب حرکات دست تغیر وضعیت داده ویا مدوله می گردد . چشم پیام را آشکار کرده و مغز پردازش لازم را روی آن انجام می دهد . در این سیستم ، انتقال اطلاعات کند ، میزان اطلاعات قابل انتقال در یک زمان معیین محدود و احتمال خطا زیاد است .
سیستم نوری دیگری که برای مسیرهای طولانی تر مفید است ارسال علائم دودی است . پیام با استفاده از تغیر شکل دود حاصل از آتش ارسال می گردیده است . در این سیستم به طرح و یادگیری یک رمز بین فرستنده و دریافت کننده نیاز می باشد . این سیستم با سیستمهای جدید مخابرات دیجیتال که در آن رمزهای پالسی استفاده می شود قابل قیاس است .
در سال 1880 الکساندر گراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فوتون را اختراع کرد . در این سیستم ، بل از یک آئینه نازک که توسط صدا به لرزه در می آید استفاده نمود . نور خورشید منعکسه از این آئینه 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 مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل می گردد . با وجودی که سیستم فوق نسبتاً خوب کار می کرد هرگز یک موفقیت تجاری کسب نکرد.
یک جهش اساسی که منجر به ایجاد سیستمهای مخابرات نوری با ظرفیت زیاد شد کشف لیزر بود که اولین نوع آن در سال 1960 ساخته شد . لیزر یک منبع انتشار نور با عرض باند کم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم می آورد. لیزرها قابل قیاس با منابع فرکانس رادیوئی مورد استفاده در مخابرات معمولی هستند. سییستمهای مخابرات نوری هدایت نشده ( بدون تار ) کمی بعد از کشف لیزر توسعه یافتند.
مخابره اطلاعات توسط پرتوهای نوری که در جو سیر می کنند به آسانی انجام گردید. نقاط ضعف عمده این سیستم ها عبارت اند از :
1- نیاز به یک جو شفاف
2- نیاز به داشتن دید و مسیر مستقیم به فرستنده و گیرنده
3- احتمال آسیب رسیدن به چشم بیننده ای که به طور ناآگاهانه ممکن است به پرتو نگاه کند.
موارد استفاده اولیه سیتم های نوری ، هرچند محدود ، باعث ایجاد علاقه به سیستم های نور شد که بتواند پرتو نور را هدایت کند و بر معایب ذکر شده در ارسال هدایت نشده نور غلبه نماید.

سیستم مخابراتی پایه
یک سیستم مخابراتی ، همانطور که در شکل یک 1-1 نشان داده شده است ، شامل فرستنده ، کیرنده و کانال اطلاعات است .

در فرستنده ، خبر تولید شده و به شکل قابل انتقال توسط کانال اطلاعات در می آید . اطلاعات از فرستنده به گیرنده توسط این کانال ارسال می گردد.
کانال های اطلاعات می توانند به دو نوع تقسیم شوند:
1- کانال های هدایت نشده
2- کانال های هدایت شده
جوّ ، مثالی از یک کانال هدایت نشده است که امواج در آن می توانند انتشار یابند. سیستم هایی که از جوّ به عنوان کانال های انتقال استفاده می نمایند شامل رادیوهای تجارتی ، فرستنده های تلویزیونی و خطوط رله ماکروویو می باشند.
کانال های هدایت شده شامل ساختارهای انتقالی متفاوتی هستند . چند تای از این کانال هاکه در شکل 2-1 نمایش داده شده اند عبارت اند از خط دو سیمه ، کابل های هم محور و موجبر مستطیلی.

شکل 2-1 تعداد خطوط انتقال هادی

نصب و سرویس خطوط هدایت شده بیش از کانال های جوی هزینه در بر دارد .
مزایای کانال های هدایت شده عبارت ان از :
1- پنهانی بودن
2- عدم وابستگی به هوا
3- قابلیت آن برای انتقال پیام از بین ، از زیر و یا لز روی ساختارهای فیزیکی
دیاگرام بلوکی مفصل ترو کلی از یک سیستم مخابراتی در شکل3-1 نشان داده می شود. توضیح مختصری از هر بلوک این شکل درک روشنی برای اجزاء یک سیستم مخابراتی به ما می دهد.

شکل 3-1 یک سیستم مخاباتی پایه

منشاء پیام
منشاء پیام می تواند اشکال فیزیکی متفاوتی داشته باشد. در اغلب اوقات منشاء پیام یک مبدل است که پیام غیر الکتریکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. نمونه متداول شامل میکروفمن ها برای تبدیل امواج صوتی به جریان های الکتریکی و دوربین های تلویزیونی برای تبدیل تصویر به جریان الکتریکی می باشند .
در بعضی حالت ها مثل انتقال داده ها بین کامپیوترها و یا قسمت های مختلف یک کامپیوتر پیام خود به خود به شکل الکتریکی می باشد. این وضعیت در موقعی که یک خط ارتباطی نوری قسمتی از یک سیستم بزرگ باشد نیز پیش می آید. نمونه این حالت ها شامل تارهائی هستند که در قسمت زمینی یک سیستم مخابراتی ماهواره ای بکار می روند و یا تارهائی که در رله های تلویزیون کابلی مورد استفاده قرار می گیرند. در هر حال ، چه در مخابرات نوری و چه در مخابرات الکتریکی ، اطلاعات قبل از ارسال ، بایستی به شکل الکتریکی باشد.

مدولاتور
مدولاتور دو کار اصلی دارد :
1- پیام های الکتریکی را به شکل مناسبی تبدیل می کند
2- پیام الکتریکی را بر روی یک موج تولی شده توسط منبع حامل تاثیر می دهد.

دو نوع مدولاسیون وجود دارد :
1- مدولاسیون آنالوگ
2- مدولاسیون دیجیتال

سیگنال های آنالوگ پیوسته است و فرم پیام اصلی را به طور دقیق بازسازی می کند. به عنوان مثال ، فرض کنید یک موج صوتی تک فرکانسی می خواهد ارسال گردد. اگر این موج به یک میکروفون وارد شود ، جریان الکتریکی تولید شده از آن ، همان شکل موج صوت ورودی را خواهد داشت . این وابستگی در شکل 4-1 نمایش داده شده است. در این حالت مدولاتور نیازی به تغیر شکل سیگنال ندارد. ممکن است مناسبت داشته باشد که سیگنال تقویت شود به طوری که به اندازه کافی قدرت داشته باشد تا بتواند منبع حامل را متأثر کند .

مدولاسیون دیجیتال مربوط به ارسال اطلاعاتی است که به شکل گسسته هستند. یک سیگنال دیجیتال در شکل 5-1 نمایش داده شده است. این سیگنال یا روشن و یا خاموش است. حالت روشن معرف 1 و حالت خاموش معرف صفر است . این حالت ها رقم های باینری ( یا بیت های ) سیستم دیجیتال هستند.
میزان یا سرعت داده تعدا بیتی است که در هر ثانیه ارسال می گردد ( bps ) . ممکن است که این رشته پالس های روشن و خاموش ، فرم رمز شده یک پیام آنالوگ باشد. عکس این پردازش در گیرنده انجام می گردد که در آن رشته دیجیتالی به پیام آنالوگ تبدیل می شود. برای تاثیر دادن سیگنال دیجیتالروی یک موج حامل فقط کافی است که مدولاتور در مواقع مناسب ، منبع تولید موج حامل را روشن و یا خاموش کند .

شکل 5-1 مدولاسیون دیجیتال

منبع موج حامل

منبع حامل ، موجی را که اطلاعات بر روی آن ارسال می گردد تولید می کند این موج حامل نامیده می شود .
در مخابرات رادیوئی ، حامل توسط یک نوسان ساز الکتریکی تولید می شود. برای سیستم های تار نوری ، دیود لیزری ( LD ) و یا دیود نور گسیل ( LED ) به عنوان منبع حامل بکار می روند این ابزار را می توان نوسان ساز های نوری نامید .
در حالت ایده آل ، این منابع نوری ، امواجی پایدار ، تک فرکانس و با توان کافی برای پیمودن مسافتهای دور تولید می کنند. دیود لیزری و دیودهای نورگسیل واقعی از جهاتی با حالت ایده آل تفاوت دارند . این دیود ها در باندی از فرکانس تشعشع می کنند و توان متوسط تشعشع حدود چند میلی وات است. به علت حساسیت زیاد گیرنده ها ، این توان در خیلی از گیرنده ها کافی است. به هر تلفات انتقال به طور مدام توان موج ارسالس در طول تار را کاهش داده و بنابراین ، کمبود توان کافی برای منبع ، طول خط ارتباط را محدود می کند. همچنین نداشتن یک منبع تک فرکانسی واقعی باعث کاهش کیفیت کاری سیستم می گردد. این کاهش کیفیت کاری سیستم میزان اطلاعات قابل انتقال از یک مسیر با طول معین را محدود می سازد.
دیود های نورگسیل و دیود های لیزری کوچک ، سبک و کم مصرف هستند و آنها را به راحتی می توان مدوله کرد ، یعنی ، به آسانی می توان تشعشع آنها را تحت تاثیر اطلاعات قرار داد. هر دو نوع ابزار یاد شده با عبور جریان از داخلشان کار می کنند .
مقدار توانی که دیود تشعشع می کنند می تواند متناسب با جریانی گرددکه از داخل آنها عبور می کند . به این ترتیب ، تغیرات توان نور خروجی شبیه تغیرات اطلاعات ورودی به مدولاتور است.
نتایج مدولاسون های آنالوگ و دیجیتال یک موج حامل ، در شکل 6-1 نشان داده شده است.

شکل 6-1 مدولاسیون آنالوگ و دیجینال یک حامل نوری

باید تاکید شود که اطلاعاتی که بایستی ارسال گردند در تغیرات توان ( شدت ) موج نوری جا گرفته اند. این مدولاسیون ها مدولاسیون شدت ( IM ) نام دارد . با وجودی که سیکنال جریان نمایش داده شده در شکل4-1دارای هر دو قسمت مثبت و منفی است ، توان خروجی مدلاتور همواره مثبت است . این مشخصه از روی شکل 6-1 مشهود است. برای رسیدن به وضعیت خطی ، جریان مدوله کننده واقعی در سیستم های آنالوگ باید همواره مثبت باشد . با اضافه کردن یک جریان مستقیم ( d.c ) به اطلاعات مورد نظر، همانطور که در شکل 6-1نشان داده شد، به این هدف خواهیم رسید. به طور مشابه ، در سیستمهای دیجیتالی نیز سیگنال مدوله کننده باید همواره مثبت باشد.نظر به این که دیود لیزری مادامی که جریان مدوله کننده اعمال شده به آن از یک جریان آستانه بیشتر نباشد روشن نمی شود ( نوری از خود تشعشع نمی کند )، جریان مدوله کننده شامل یک سطح d.c. برابر با این جریان آستانه است. وجود 1 در یک رشته اطلاعات باینری جریانی بیش از سطح آستانه از دیود لیزری عبور داده و در نتیجه آن را وادار به تشعشع می کند. سطح صفر علامت باینری ، جریان را در سطح آستانه نگه می دارد و لذا نوری از دیود لیزری در این حالت منتشر نمی شود. در یک دیود نور گسیل جریان آستانه ای وجود ندارد و هرگاه که یک جریان مثبت از آن بگذرد روشن خواهد شد.
دیودهای لیزری و دیودهای نورگسیلی ساخته شده اند که در فرکانس نور حاصله از آنها ، تارهای شیشه ای انتقال دهنده مناسبی برای نور می باشد یعنی تضعیف کمی ایجاد می کنند. این مطلب موجب خوشحالی است چون ساخت منابع متناسب که در فرکانسهای دلخواه تشعشع نمایندکار دشواری است. بدون این حالت تطبیق و هماهنگی بین فرکانس منبع و ناحیه کم تضعیف تار ، مخابرات تار نوری عملی نمی شد.

تزویج کننده کانال ( ورودی )
پس از مطالب فوق ، تزویج کننده ها را که انرژی را به داخل کانال اظلاعات وارد می کننددر نظر می گیریم. این وسیله در یک سیستم انتشار رادیوئی و یا تلویزیونی ، آنتن است. آنتن علائم را از فرستنده به کانال اطلاعات که در این حالت جوّ است انتقال می دهد. در سیستم های هدایت شده ای که سیستم بکار می برند ، مثل خطوط تلفن ، تزویج کننده فقط اتصال دهنده ساده ای است به منظور وصل کردن فرستنده به خط انتقالی که به عنوان کانال اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد.
در سیستم نوری جوّی تزویج کننده کانال یک عدسی است که برای همسو کردن نور منتشره از منبع و جهت دادن این نور به طرف گیرنده از آن استفاده می شود. در سیستم تاری مورد نظر ما ، تزویج دهنده باید به طور موثری پرتو نور مدوله شده را از منبع به تار نوری منتقل کرد. متأسفانه با انجام رساندن انتقال نور از منبع به تار بدون افت نسبتاً زیاد قدرت و یا بدون طراحی های پیچیده ای برای تزویج دهنده میسّر نیست . یکی از مشکلات به خاطر اندازه کوچک تارهای متداول که قطری در حدود پنجاه میلیون متر دارند انجام می شود. به هر حال تضعیف زیاد اساساً به این خاطر رخ می دهد که منابع نور در زاویه بزرگی تشعشع می نمایند در حالی که تارها فقط می توانند نور موجود در یک زاویه محدود را جمع کنند. این مطلب در شکل 7-1 نشان داده شده است. ساده ترین نوع تزویج کننده در شکل نمایش داده می شود. منبع نور تقریباً به تار چسبیده است. همنگونه که اشاره شد ، حتی اگر تار به اندازه کافی بزرگ باشدبه گونه ای که تمام اشعه نوری تشعشع یافته از منبع به سطح مقطع آن برخود کند ، به علت تفاوت بین زوایای مخروطی انتشار و دریافت ، نور تماماً توسط تار جمع آوری نخواهد شد. تزویج کننده ها می توانند به طور کاراتر ، ولی در عین حال گرانتر، ساخته شوند.

شکل 7-1 تزویج کننده نور به تار

کانال اطلاعات

کانال اطلاعات عبارت است از مسیر بین فرستنده و گیرنده.
در مخابرات تار نوری ، کانال یک تار شیشه ای ( یا پلاستیکی ) است. مشخصات مورد علاقه برای یک کانال اطلاعات شامل تضعیف کم و زاویه مخروطی پذیرش نور بزرگ است. تضعیف کم و گردآوری کارآمد و موثر نور از خصوصیات لازم برای انتقال در مسیرهای طولانی هستند. با وجودی که گیرنده هائی با حساسیت بالا در دسترس می باشند ، برای اینکه بتوان پیام مورد علاقه را با وضوح مناسبی دریافت نمود باید قدرت رسیده به گیرنده از یک حد معین بیشتر باشد.
خاصیت مهم دیگر کانال اطلاعات زمان انتشار نور سیر کننده در طول آن است . در حالت کلی ، زمان سیر به فرکانس نور و مسیری که پرتو نور دارند بستگی دارد .
سیگنالی که در طول یک تار انتشار می یابد معمولاً شامل یک باند فرکانس نوری است ( زیرا منابع نوری یک باند فرکانس نوری تشعشع می نماید ) و توان خود را بین چندین مسیر تقسیم می کند . این وضع منجر به اعوجاج سیگنال می شود. همانطور که در شکل 8-1 نشان داده شده ، در سیستم های دیجیتالی ، این اعوجاج به صورت گسترش و تغیر شکل یافتن پالسهای یک می باشد. هر چه مسافت طی شده بیشتر شود ، پالسها پهن تر می شوند. بالاخره پالسها آن قدر پهن می شوند که پالسهای مجاور روی هم بیافتند ( شکل 8-1) م به عنوان بیت های مجزّا از هم اطلاعات غیر قابل تشخیص می گردند . برای جلوگیری از این اتفاق ، پالسها باید با سرعت کمتری ارسال گردند . این امر البته میزان اطلاعاتی را که می توان ارسال داشت کم می کند.
وابستگی سرعت انتشار به فرکانس و به مسیر ، چه در مدولاسیون آنالوگ و چه در مدولاسون دیجیتال منجر به محدود شدن میزان اطلاعات می گردد .
نیاز به زاویه پذیرش نور بزرگ و اعوجاج کم سیگنال متضاد هستند. در طراحی تارهای عملی ، تعدیلی بین این دو کمیت برقرار می نمایند . برای سیستمهای با طول مسیر و میزان اطلاعات متوسط ف تارهائی با زاویه پذیرش و اعوجاج مناسب قابل دسترسی هستند .

شکل 8-1 پالس های نوری

الف ) رشته پالس اصلی
ب ) پس از طّی مسافتی پالس ها پهن شده اند
ج ) طّی مسافت بیشتر می شود که پالس ها به بازه زمانی مربوط به صفرهای مجاور گسترش یابند .
در این حالت ف خطاهای بسیار زیادی در آشکارسازی این سیگنال رخ خواهد داد.

kianyict · Sep 13, 2011

daneshpajooh گفت:
سلام
آيا رشته اي به اسم مخابرات نوري وجود داره ؟
اين طور كه شنيدم مخابرات در مقطع ارشد فقط سيستم و ميدان و رمز داره . كسي كه به مخابرات نوري علاقه داره بايد چه گرايشي در مقطع ارشد بخونه ؟
ممنون

سلام
تنها رشته ای که در این زمینه وجود داره و دقیقا به مسئله ی مخابرات نوری می پردازه رشته ی مایکروویو نوری در مقطع ارشده که یکی از گرایش های مخابراته ولی فقط شریف داره و ده یا یازده نفر پذیرش می کنن یعنی تقریبا باید رتبه کنکور زیر 120 بیارین چون بیشتر از این ندیدم قبول بشن.

nazliii · Sep 13, 2011

kianyict گفت:
سلام
تنها رشته ای که در این زمینه وجود داره و دقیقا به مسئله ی مخابرات نوری می پردازه رشته ی مایکروویو نوری در مقطع ارشده که یکی از گرایش های مخابراته ولی فقط شریف داره و ده یا یازده نفر پذیرش می کنن یعنی تقریبا باید رتبه کنکور زیر 120 بیارین چون بیشتر از این ندیدم قبول بشن.

البته رشته اپتیک هم که یکی از گرایش های الکترونیک تو مقطه ارشد هست یه درس 3 واحدی به اسم مخابرات نوری داره.و میتوان به عنوان پایاننامه یکی از مباحث مخابرات نوری را کار کرد.

ICE-G · Oct 2, 2011

تار نوری

تار نوری

در سال‌هاي اخير، نياز كاربران شبكه‌هاي مخابراتي به پهناي باند وسيع افزايش چشمگيري داشته است. به همين دليل، پاسخگويي به اين نياز و نيز آينده‌نگري براي افزايش سرعت تطابق با نيازهاي جديد و در حال رشد كاربران، به مهمترين چالش طراحي شبكه‌هاي مخابراتي آينده مبدل گشته است. ظهور تكنولوژي‌هاي فيبر نوري توانسته است تا حدي نگراني محدوديت پهناي باند را مرتفع كند. هدف اين نوشتار معرفي تكنولوژي‌هاي نوري است، به‌گونه‌اي كه ضمن پوشش كلية مباحث مرتبط بتواند درك مناسبي در اين زمينه ارايه كند:
تار نوري و كابل نوري

در دهة 70 ميلادي استفاده از تار نوري براي انتقال بهينة اطلاعات به صورت جدي توجه محققين كشورهاي آمريكا، ژاپن و انگليس را به خود جلب كرد. از آن تاريخ، پيشرفت‌هاي چشمگيري در زمينه‌هاي مختلف ارتباطات نوري صورت گرفته است.

رشد اين تكنولوژي به حدي سريع است كه پروسسورهاي لازم براي پردازش اطلاعات حمل شده، بعضاً دچار محدوديت سرعت پردازش مي‌شوند. به همين دليل، انجام پردازش در حوزة نوري در كانون توجهات قرار گرفته است. آنچه كه آشكار به نظر مي‌رسد اين است كه تا مدتها براي انتقال اطلاعات با سرعت بالا جايگزيني براي فيبر نوري نخواهد آمد.

تار نوري، به عنوان محيط حامل سيگنال نوري، در حقيقت يك موجبر دي‌الكتريك با مقطع استوانه‌اي است. نور به عنوان حامل اطلاعات، درون اين تار منتشر مي‌شود. معمولاً در سيستم‌هاي انتقال، مجموعه‌اي از چند تار نوري تحت عنوان كابل نوري براي انتقال اطلاعات استفاده مي‌شود.

انواع تار نوري
بسته به تعداد مُدهاي الكترومغناطيسي قابل حمل توسط تار، تار نوري به دو صورت تك‌مُدي و چندمُدي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. علاوه بر اين، بسته به نحوة تغييرات ضريب دي‌الكتريك موجبر، دو نوع ديگر تار قابل تشخيص است: در نوع اول (تار پله‌اي)، ضريب شكست در مقطع هستة تار ثابت است ولي در نوع دوم (تار تدريجي)، ضريب شكست از مقدار ماكزيمم خود در مركز تار، به صورت تدريجي، تا بدنة تار كاهش مي‌يابد. تار تك‌مُدي به صورت پله‌اي و تار چندمُدي به دو صورت پله‌اي و تدريجي استفاده مي‌شود. بنابراين سه نوع تار نوري داريم: تك‌مُدي، چندمُدي تدريجي و چندم ُدي پله‌اي؛ نوع اول داراي بيشترين نرخ انتقال اطلاعات و كمترين تضعيف و نوع سوم داراي كمترين نرخ انتقال اطلاعات و بيشترين تضعيف است.

تارهاي نوري همچنين بسته به مصارف مختلفي كه دارند، در اندازه‌ها و با مشخصات متفاوت ساخته مي‌شوند؛ طبعاً مشخصات فيزيكي كابل نوري از لحاظ پوشش و محافظ براي كاربردهاي كانالي، خاكي، هوايي و دريايي متفاوت خواهد بود.

آيا تار نوري تلفات دارد؟

به صورت تئوري فرض مي‌شود كه تار نوري داراي تضعيف صفر و پهناي باند بي‌نهايت است؛ ولي در عمل به دليل محدوديت‌هاي فيزيكي، پهناي باند تار محدود و تلفات آن غير صفر است.

تلفات در تار نوري از سه منبع ناشي مي‌شود:

1- نوع اول تضعيف‌ها در اثر ناخالصي‌هاي موجود در تار است كه باعث اتلاف انرژي مي‌شود (تلفات جذب).

2- نوع دوم ناشي از غير‌همگن بودن چگالي شيشه در طول تار است كه باعث پراكندگي نور و تضعيف آن در طول تار مي‌شود (تلفات پراكندگي).

3- نوع سوم ناشي از خمش تار يا غير يكنواختي شعاع تار است كه منجر به خروج شعاع نوري از تار مي‌شود (تلفات هندسي).

غير از تلفات، عامل ديگر محدودكنندة عملكرد بهينة تار، پاشندگي اس ت. پاشندگي به زبان ساده عبارت است از پهن‌شدن پالس نوري در اثر انتشار در طول تار. پاشندگي باعث كاهش پهناي باند تار نوري مي‌شود. عوامل پاشندگي در تار نوري بسيار متنوع هستند:

1- پاشندگي مُدي در تارهاي چندمُدي به علت اختلاف در زمان رسيدن مدهاي مختلف به انتهاي تار رخ مي‌دهد.

2- پاشندگي ماده‌اي ناشي از اختلاف سرعت بين طول موج‌هاي مختلف (رنگ‌هاي مختلف) موجود در نور در اثر عبور از تار نوري است.

3- پاشندگي موجبر در تارهاي تك‌مُدي كه ناشي از اختلاف جزئي بين ضريب‌هاي دي‌الكتريك هسته و پوستة تار نوري است باعث انتشار نور در دو مسير هسته و پوسته با سرعت‌هاي متفاوت مي‌شود.

4- پاشندگي رنگي در واقع مجموع دو پاشندگي موجبر و ماده است. اين پاشندگي به طول موج منبع نوري وابسته است.

5- پاشندگي مد پلاريزه، كه در ساده‌ترين حالت ناشي از دايرة كامل نبودن مقطع تار است، به دليل اختلاف بين سرعت انتشار دو مد پلاريزه رخ مي‌دهد. اين پاشندگي در سرعت‌هاي بالاي 10 گيگابيت بر ثانيه رخ مي‌دهد و در سرعت‌هاي پايين مسألة جدي محسوب نمي‌شود.

سيستم‌هاي انتقال نوري

اگر در يك شبكة نوري فيبرها به صورت بهينه انتخاب و نصب شوند، تنها مسألة باقي‌مانده در جهت افزايش پهناي باند ( كه در كشور ما به خاطر افزايش نياز كاربران شبكه است) اعمال تغييرات در سيستم‌هاي انتهايي شبكة نوري است. در حال حاضر، محدوديت در پهناي باند شبكة نوري، ناشي از محدوديت در تكنولوژي استفادة بهينه از پهناي باند فيبر نوري است. در نتيجه، در سطح ملي و بين‌المللي، افزايش چندين برابر پهناي باند سيستم‌هاي نوري، فقط با صرف هزينه‌هاي اندك ممكن خواهد شد. اين مسأله اهميت استفاده از كابل‌هاي نوري با كيفيت بالا را در پياده‌سازي اولية شبكة انتقال نشان مي‌دهد. در واقع تحولات صورت‌گرفته در راستاي بهينه‌سازي شبكه‌هاي نوري، عمدتاً به صورت تغيير در ساختار عمليات مالتي‌پلكسينگ و سوئيچينگ است.

مطالب فني تكميلي:
1-تكامل شبكه‌هاي انتقال نوري
استفاده از فيبرهاي نوري براي انتقال سيگنال‌هاي باند وسيع، عملاً با معرفي سيستم‌هايي به نام "سلسله‌مراتب ديجيتال نيمه‌همزمان (PDH ) " عملي گشت. "سلسله‌مراتب" در اين اصطلاح به اين معني است كه ارسال اطلاعات با نرخ‌هاي انتقال بالاتر، با استفاده از تركيب نرخ‌هاي انتقال پايين، ممكن مي‌شود. "همزماني" نيز به معني استفاده از يك سيگنال مرجع واحد در سيستم براي انجام عمليات مالتي‌پلكسينگ و سوئيچينگ است.

اين سيستم براي ارتباطات نقطه به نقطه بهينه شده بود و محدوديت دسترسي به نرخ‌هاي انتقال بالاتر، عمدتاً ناشي از خود استاندارد بود و نه تكنولوژي. در ضمن، اين سيستم براي پهناي باند مورد نياز دهة 80 ميلادي پاسخگو بود. ولي با افزايش شديد نياز به پهناي باند بالا و نيز لزوم استفاده از فيبر نوري براي ارتباطات نقطه به چند نقطه (مثل آن چيزي كه براي ارتباطات درون شهري نياز است) كاربري خود را از دست داد.

با معرفي سيستم‌هاي "سلسله مراتب ديجيتال همزمان (SDH ) " در اوايل دهة 90 ميلادي، بسياري از كاستي‌هاي سيستم قبلي برطرف گشت. در اين سيستم يك نرخ بيت پايه ( 155 مگابيت بر ثانيه يا STM-1) براي انتقال اطلاعات در نظر گرفته مي‌شود. استاندارد به گونه‌اي طراحي شده است كه نرخ بيت‌هاي بالاتر به صورت مضرب صحيحي از 4 برابر اين نرخ بيت پايه ساخته مي‌شوند (STM-4، STM-16 و STM-64) . در اين زمينه، هيچ محدوديتي براي سقف نرخ بيت ارسالي از ديدگاه استاندارد وجود ندارد و تكنولوژي عامل محدوديت است. در اين سيستم، ارسال با نرخ‌هاي بالاتر از طريق عمليات مالتي‌پلكس زماني (TDM) صورت مي‌گيرد.

با گسترش روزافزون تقاضا براي پهناي باندهاي بيشتر، برخلاف انتظار، اين سيستم نيز قادر به برآوردن اين نياز نشد. طبعاً ساده‌ترين راهي كه براي حل اين مشكل به نظر مي‌رسيد، خواباندن فيبرهاي بيشتر درون خاك بود. اين روش غير از اينكه هزينه‌هاي هنگفتي را براي گسترش شبكه اعمال مي‌كرد، هيچ ضمانتي را براي برطرف كردن نياز در سال‌هاي آينده نمي‌داد. در واقع، اين مشكل به دليل محدوديت تكنولوژي بروز كرده بود و طبعاً با گذشت زمان حالت حادتر به خود مي‌گرفت؛ تا اينكه ايدة استفاده از چند طول موج در يك فيبر (WDM) به عنوان راه‌حلي بلند‌مدت براي اين مشكل مطرح شد. البته اين ايده در روزهاي آغازين استفاده از فيبر نوري براي انتقال اطلاعات مطرح شده بود، ولي در آن زمان محدوديت تكنولوژي امكان استفادة عملي از آن را نمي‌داد. كليد حل اين مشكل در استفاده از تقويت‌كننده‌هاي نوري بود كه عمليات تقويت سيگنال نوري را بدون تبديل آن به سيگنال الكتريكي انجام مي‌دهند. به مرور زمان، استفاده از حداكثر طول موج در فيبر (DWDM ) مد نظر قرار گرفت. امروزه نيز با استفاده از اين تكنولوژي، امكان ارسال 160 طول موج در يك فيبر كه هريك نرخ ارسال اطلاعات 80 گيگابيت بر ثانيه دارند (12800 گيگابيت يا حدود 13 ترابيت بر ثانيه!)، ممكن شده است.

غير از افزايش پهناي باند در سيستم DWDM ، هزينة تجهيزات براي افزايش پهناي باند بسيار كمتر از سيستم SDH است. دليل اين مسأله نيز اين است كه در DWDM افزايش پهناي باند نيازي به افزودن تعداد تكراركننده‌ها ندارد.

سيستم DWDM براي كاربردهاي راه دور طراحي و بهينه شده است. با افزايش حجم ترافيك درمحدوة شهري، نياز به استفاده از سيستم‌هاي باند وسيع، كه در محدودة شهري صرفة اقتصادي داشته باشند، احساس شد. سيستم CWDM پاسخگوي اين نياز بود. در اين سيستم، نسبت به سيستم DWDM ، تعداد طول موج‌هاي كمتر با "فاصلة بين طول موج" بيشتر استفاده مي‌شود. در واقع تمايز بين نرخ افزايش ترافيك شهري و ترافيك بين‌شهري منجر به به كارگيري سيستم CWDM براي مناطق شهري شد. در مناطق شهري نرخ افزايش ترافيك كمتر از مناطق بين‌شهري است. به عبارت ديگر، در ترافيك‌هاي شهري هزينة سيستم DWDM به ازاي هر كانال خيلي بيشتر از سيستم CWDM است.

2-مالتي‌پلكسينگ و سوئيچينگ
در سيستم‌هاي PDH و SDH ، عمليات مالتي‌پلكسينگ و سوئيچينگ در حوزة الكتريكي صورت مي‌گيرد. به عنوان مثال، در ورودي مالتي‌پلكسر سيگنال نوري به سيگنال الكتريكي تبديل شده، در صورت نياز عمليات سوئيچينگ روي سيگنال‌هاي الكتريكي صورت گرفته و بعد از تبديل به رده‌هاي بالاي مالتي‌پلكس، مجدداً به سيگنال نوري تبديل مي‌شود. محدوديت سرعت پردازنده‌هاي الكتريكي و تكنولوژي ارسال اين رده‌ها روي فيبرهاي نوري، دستيابي به نرخ‌هاي ارسال بالاتر را محدود مي‌كند. با معرفي سيستم DWDM و نياز به انجام عمليات مالتي‌پلكسينگ در سرعت‌هاي بالاتر، انجام مالتي‌پلكسينگ در حوزة نوري اهميت يافت. اين مالتي‌پلكسرها روي طول موج‌هاي متفاوت سيگنال‌هاي نوري ورودي و خروجي عمل مي‌كنند. در صورتيكه انجام سوئيچينگ بين كانال‌هاي موجود روي يك طول موج نياز باشد، بايد اين عمليات توسط سوئيچ‌هاي الكتريكي صورت گيرد. اين عمليات، باعث كاهش سرعت انتقال اطلاعات و كاهش قابليت مديريت ديناميك كانال‌ها مي‌شود.

http://teyf.itan.ir

hamid_e · Oct 17, 2011

جزوه

جزوه

لطفا اگر کسی جزوه در مورد مخابرات نوری و یا مخابرات سیار داره بگذاره ...

متشکرم. :redface:

i3cool · Oct 19, 2011

سلام دوست عزیز..
جزوه ای در این زمینه ندارم که بتونه کمکت کنه. اما بهترین مرجع برای آشنایی با سیستم های مخابرات نوری و فیبر نوری این کتابه که لینک دانلودشو برات گذاشتم
optical fiber communication gerd keiser

ویرایش دوم کتاب:
http://www.4shared.com/document/no6JD6PM/Optical_Fiber_Communications_b.html

ویرایش سوم: (کیفیتش پی دی افش پایینه)
http://www.2shared.com/document/ukKu1spT/optical_fiber_communication_ge.html?cau2=403tNull

اگه دوست نداشتی دانلود کنی اینم هست آنلاین
http://www.scribd.com/doc/47013229/Optical-Fiber-Communications-by-Gerd-Keiser

ودر آخر اگه مایل بودی حل کنی مسائلشو اینم راهنمای حل کتاب
http://www.2shared.com/document/52jxq4_d/Solution_Manual_optical_fiber_.html

امیدوارم مفید بوده باشه

iranengcom · Oct 20, 2011

سپاس

سپاس

مرسی نازیلی.
خیلی عالی بودن.خدا عمرت بده

eebian · Nov 5, 2011

سلام دوستان
سعید هستم
بسیار سایت جالب و مفیدی دارید
و از این تاپیک مفیدتون هم خیلی ممنون زمینه ی مطالعاتی من Design of Integrated Circuits for Optical Communications هستش. البته طراحی مدارات الکترونیک گیرنده های نوری رو مربوط میشه و اونم در مقیاس مدارهای مجتمع آنالوگ
خوشحال میشم از دوستان اگر کسی روی این زمینه کار می کنه اطلاعاتمون رو با هم به اشتراک بذاریم و اینکه بخشی از این موضوع هم به ماهیت اجزا و تشکیلات مخابرات نوری بر میگرده.

کتاب مورد تحقیق من کتاب

Design of Integrated Circuits for Optical Communicationsهستش که نوشته ی پروفسور بهزاد رضوی استاد ایرانی-امریکایی دانشگاه UCLA لوس انجلس آمریکاست.

sara salem · Nov 28, 2011

iaush گفت:
رشته مهندسي برق – مخابرات نوري در ارشد وجود داره لینک دانلود سرفصل دروسش را در زیر میگزارم
http://up.iranblog.com/images/wqmcpcgxkzxwvzd1lq98.pdf

salam dooste aziz
man reshte arshadam bargh- mokhaberat ast mamnoon mishavam chan site ya manba dar ertebat ba fibre noory moarefii konid

ali-phenom · Dec 28, 2011

سلام دوستان.من دنبال یه مقاله درباره نویز در مخابرات نوری هستم.کسی داره؟

nazliii · Dec 28, 2011

ali-phenom گفت:
سلام دوستان.من دنبال یه مقاله درباره نویز در مخابرات نوری هستم.کسی داره؟

منظور از تویز ئر مخابرات نوری حتما fault یه آسیب هست.
عنوان دو تا مقاله رو براتون میزارم اگه دیدین به دردتون میخوره بزارین تالار مقالات بچه ها براتون میگیرند.
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5231633

[URL="http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-18-23-23608"]http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-18-23-23608
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=1257814

[/URL]

ali-phenom · Jan 2, 2012

خیلی ممنون.
مقاله فارسی در این باره نمیشناسید؟ برای درس مخابرات نوری می خوام.پروژه درس مخابرات نوری هست.خیلی چیز سنگینی نمی خوام.

MMB5146 · Jan 18, 2012

توانمندی سامانه مخابرات نوری در تحقق مخابرات امن با ارسال داده تا1600 گيگابيت در ثانيه

توانمندی سامانه مخابرات نوری در تحقق مخابرات امن با ارسال داده تا1600 گيگابيت در ثانيه

[FONT=&quot]توانمندی سامانه مخابرات نوری در تحقق مخابرات امن با [/FONT][FONT=&quot]ارسال داده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا1600 گيگابيت در ثانيه[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]مهدي محمد بيگي کارشناسی ارشد فیزک [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] چکیده[/FONT][FONT=&quot] :ارسال اطلاعات توسط انتشار نور را مخابرات نوری می گویند. با توجه به روش های مختلف ارسال پیام در مخابرات نوری می توان به ضریب اطمینان وامنیت بیشتر دست یافت وبا مقایسه مخابرات نوری با دیگر انواع مخابرات رادیویی و میکرو موج درمخابرات نوری مزایا بیشترو معایب کمتر است[/FONT][FONT=&quot] توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی [/FONT][FONT=&quot]و حملات بمب های الکترو مغناطیسی و[/FONT][FONT=&quot] رسیدن به [/FONT][FONT=&quot]پهناي باندي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا1600 گيگابيت[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] باروش[SUP]([FONT=&quot][1][/FONT])[/SUP][/FONT][FONT=&quot] CWDM[/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] WDM[SUP]([FONT=&quot][2][/FONT])[/SUP] [/FONT][FONT=&quot] بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی است و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نماید [/FONT][FONT=&quot]هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد اما می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش دادن کانال ارتباطی استحکام لازم[/FONT][FONT=&quot] را ایجاد نمود[/FONT] [FONT=&quot] کلید واژه[/FONT][FONT=&quot]: مخابرات نوری ،اثر الکترواپتیکی، پیام ،[/FONT][FONT=&quot] فیبر نوری[/FONT][FONT=&quot]،[/FONT][FONT=&quot] دیود های لیزری[/FONT][FONT=&quot]،[/FONT][FONT=&quot] دیود های[/FONT][FONT=&quot] نوری،[/FONT][FONT=&quot] شبکه‌هاي نوري ،تقويت‌کننده‌هاي نوري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1-مقدمه[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور واسط انتقال داده باشد. کانال چنین ارتباطی می‌تواند فضای آزاد، هوا یا فیبر نوری باشد.دستگا ه هایی که وظیفه تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال نوری را انجام می دهند ، منابع نوری می نامند که به طور کلی به سه دسته[/FONT][FONT=&quot]LED (Light Emitting Diode)[/FONT][FONT=&quot])یا دیود های منتشر کننده نورو[/FONT][FONT=&quot]LD)Laser Diod [/FONT][FONT=&quot])یا دیود های لیزری یا دیگر انواع لیزرتقسیم می گردند .
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در0 5سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و مخابرات بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.[/FONT] [FONT=&quot]
ویژگی های مخابرات نوری عبارت است
* توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]*آزادی از نویز های الکتریکی: بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل عدم رسانندگی الکتریکی می تواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود می رسند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]*تکنیکهای مخابرات نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود[/FONT][FONT=&quot]. در مخابرات فيبر نوري، نور مورد استفاده، عموماً ليزر با طول موج حدود[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]1500 نانومتر است که بسته به کاربرد، بردهاي مختلفي دارد. گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم‌هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يکي از پر اهميت‌ترين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت، دقت و تسهيل از مهم‌ترين ويژگي‌هاي مخابرات فيبر نوري است. يکي از پر اهميت ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري، آساني انتقال در فرستادن سيگنال‌هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است امروزه انتقال سيگنال‌ها به وسيله امواج نوري به همراه تکنيک‌هاي وابسته آن، شهرت و آوازه سيستم‌هاي انتقال ماهوارها را به شدت مورد تهديد قرار داده است. دير زماني ست که اين مطلب، که نور مي تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گيرد، به اثبات رسيده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترين وجه استفاده کند.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]• [/FONT][FONT=&quot]سيستم‌هاي نوري از اوايل دهة 1980 مورد توجه و استفاده قرار گرفته است. امروزه نيز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تلاشهاي بسياري براي استفادة بهينه از اين روش در کاربردهاي مختلف، در حال انجام[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]است[/FONT][FONT=&quot]. CWDM [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] DWDM [/FONT][FONT=&quot]دو روش اصلي مورد استفاده در شبکه‌هاي نوري است. متن حاضر در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ادامة سلسله مطالب مربوط به شبکه‌هاي نوري، به بررسي روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]و خصوصيات روش‌هاي[/FONT][FONT=&quot] CWDM [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] DWDM [/FONT][FONT=&quot]پرداخته است و آنها را مورد مقايسه قرار داده است[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]2-روش[/FONT][FONT=&quot] WDM[/FONT][FONT=&quot]واستانداردمختلف ارسال داده[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] اگر نگاهي به مشکلات فعلي صنعت مخابرات،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به خصوص در زمينة سرويس‌دهي به کاربران بيندازيم، به اهميت [/FONT][FONT=&quot] WDM[/FONT][FONT=&quot]بيشتر پي خواهيم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برد. اولين چالش پيش روي صنعت مخابرات، افزايش روز افزون تقاضا براي سرعت‌هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بالاتر و در نتيجه پهناي باند بيشتر است؛ به طوري که برخي اعتقاد دارند ظرفيت لازم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]براي شبکه، هر شش ماه، دو برابر مي‌شود. دومين چالش اساسي موجود، تکنولوژي‌هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گوناگوني است که براي عملياتي كردن و استفاده از انواع شبکه به کار مي‌روند[/FONT][FONT=&quot] IP[SUP][[FONT=&quot][3][/FONT]][/SUP][/FONT][FONT=&quot]،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ATM[SUP][[FONT=&quot][4][/FONT]][/SUP] [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] SONET[SUP][[FONT=&quot][5][/FONT]][/SUP] [/FONT][FONT=&quot]از جملةاين موارد هستند که به طور گسترده‌اي مورد استفاده قرار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌گيرند و هر يک مزاياي خاص خود را دارا هستند؛ اما هر يک به تجهيزاتي براي تبديل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به يکديگر نياز دارند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT]
[FONT=&quot]اهداف[/FONT][FONT=&quot] ATM[SUP] [/SUP][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. [/FONT][FONT=&quot]حداقل پهنای باند آن [/FONT][FONT=&quot]Mbps[/FONT][FONT=&quot]155[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]است.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات در قالب بسته هايی با طول ثابت (53) بايت هستند.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3. [/FONT][FONT=&quot]به هر بسته يک سلول گفته می شود.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]4. [/FONT][FONT=&quot]اين شبکه ها احتياج به فيبر نوری و سوئيچهای خاصی دارند.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]5. [/FONT][FONT=&quot]اين تکنولوژی می تواند برای ايجاد هر نوع شبکه ای بکار رود.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]6. [/FONT][FONT=&quot]فعلا در [/FONT][FONT=&quot]Backbone[/FONT][FONT=&quot] شبکه های [/FONT][FONT=&quot]WAN[/FONT][FONT=&quot] کاربرد دارد.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]اهداف استاندارد امريکاي شمالي[/FONT][FONT=&quot] SONET[/FONT][FONT=&quot] واستاندارد بين‌المللي[/FONT][FONT=&quot] SDH [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1- همكاري حاملهاي مختلف را توسط تعريف استاندارد سيگنال دهي عمومي با در نظر گرفتن طول موج، زمانبندي فراهم مي كند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2- فراهم كردن وسايلي بود كه براي سازگاري سيستمهاي ديجيتالي آمريكايي، ژاپني و اروپايي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3 - ارائه روشي براي تسهيم سازي چند كانال ديجيتال به يكديگر[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] 4- پشتيباني اعمال مديريت و نگهداري ([/FONT][FONT=&quot]OAM[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]جدول (1) مقایسه فرمت‌هاي گوناگون [/FONT][FONT=&quot]SONET[/FONT][FONT=&quot] واستاندارد بين‌المللي[/FONT][FONT=&quot] SDH[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]SONET and SDH multiplex rates[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شكل (1) پرتوهای نوری حامل داده هر فیبر با انرژي مخصوص به خود و باطول موج مختلف وارد يك منشور مي[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]شوند. [/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]اين پرتوها با هم تركيب مي شوند و در فيبر مشتركي به مقصدي دور ارسال می گرد[/FONT][FONT=&quot]د.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]با استفاده از شبکه‌هاي نوري و روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]مي‌توان به پهناي باندي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا1600 گيگابيت در ثانيه دست يافت که با استفاده از اين پهناي باند، مي‌توان بيش از[/FONT][FONT=&quot] 30[/FONT][FONT=&quot]ميليون تماس تلفني را فقط با استفاده از يک فيبر منتقل کرد و مشکل تکنولوژي‌هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]متفاوت نيز به راحتي حل مي‌شود. با توجه به اينکه اطلاعات بر روي فيبر با استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]بر روي طول موج‌هاي مختلفي ارسال مي‌شود[/FONT][FONT=&quot]. {شكل (1)[/FONT][FONT=&quot] }که مستقل از يکديگر عمل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌کنند، لذا مي‌توان به راحتي انواع مختلف تکنولوژي را در اين زمينه مورد استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قرار داد و خدمات مختلفي نظير صوت، تصوير، اطلاعات و مولتي مديا را به کاربران[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ارايه كرد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2-راه‌حل‌هاي افزايش ظرفيت در شبکه‌هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نوري[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] براي افزايش ظرفيت کاربران شبکه، مي‌بايست راه حلي انتخاب شود که[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اقتصادي باشد و کاربر را براي استفاده از آن ترغيب كند. اولين راه‌حلي که به ذهن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌رسد، استفاده از تعداد بيشتري فيبر براي دسترسي به پهناي باند بالاتر است که اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كار اصلاً به صرفه نيست؛ چرا که يک راه‌حل کاملاً سخت افزاري است که با صرف هزينه و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]وقت زياد همراه است. ضمن آنکه استفاده از تعداد فيبر بيشتر، الزاماً امکان ارايه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خدمات جديد را براي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][SUP][FONT=&quot][[FONT=&quot][6][/FONT]][/FONT][/SUP][FONT=&quot] ISP[/FONT][FONT=&quot] ها فراهم نمي‌آورد. راه‌حل دوم افزايش ظرفيت ، استفاده از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مالتي پلکسينگ زماني[/FONT][FONT=&quot] TDM[SUP][[FONT=&quot][7][/FONT]][/SUP] [/FONT][FONT=&quot]است که با تقسيم‌بندي زماني‏ امکان ارسال اطلاعات کاربران بيشتری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]را بر روي فيبر فراهم مي‌آورد. [/FONT]
[FONT=&quot]اين روش به‌طور معمول بر روي شبکه‌هاي فعلي مخابرات[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده مي‌شود؛ اما امکان افزايش ناگهاني سرعت با اين روش امکان ‌پذير نیست. بنابر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استانداردي كه تعريف شده است، گام بعدي، دسترسي به سرعت[/FONT][FONT=&quot] 40Gbs [/FONT][FONT=&quot]پس از[/FONT][FONT=&quot] 10 Gbs [/FONT][FONT=&quot]است که[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دستيابي به آن تنها با روش[/FONT][FONT=&quot] TDM [/FONT][FONT=&quot]و در آيندة نزديک امکان‌پذير نخواهد بود و مستلزم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي است. روش[/FONT][FONT=&quot] TDM [/FONT][FONT=&quot]هم اکنون در شبکه‌هاي انتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بر اساس[/FONT][FONT=&quot] SONET [/FONT][FONT=&quot]که استاندارد امريکاي شمالي و[/FONT][FONT=&quot] SDH[SUP][[FONT=&quot][8][/FONT]][/SUP] [/FONT][FONT=&quot]که استاندارد بين‌المللي است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به‌کار مي‌رود. قابل ذکر است که[/FONT][FONT=&quot] SONET [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] SDH [/FONT][FONT=&quot]استانداردهايي هستند که براي سيگنالهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ديجيتالي تعريف شده‌اند و سرعت ارتباطات، ساخت قطعات الکترونيکي و بسته‌ها و رابط‌هاي نوري را[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استاندارد مي‌کنند[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]راه‌حل سومي نيز براي[/FONT][FONT=&quot] ISP[/FONT][FONT=&quot]ها وجود دارد و آن استفاده از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]است. در اين روش، به هر يک ازسيگنالهاي نوري ورودي، يک طول موج و يا يک[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فرکانس خاص داده مي‌شود و سپس تمام سيگنال‌ها بر روي يک فيبر ارسال مي‌شوند. از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آنجا که هر يک از اين طول موج‌ها مستقل از يکديگر هستند و بر روي هم هيچ گونه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تأثيري ندارند، اين امکان را به[/FONT][FONT=&quot] ISP[/FONT][FONT=&quot]ها مي‌دهند تا از امکانات موجود شبکه به طور[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بهينه بهره بگيرند و بتوانند ازتکنولوژي‌هاي مختلف استفاده کنند. در واقع، [/FONT][FONT=&quot]WDM [/FONT][FONT=&quot]چندين سيگنال نوري را ترکيب مي‌کند و آنها را به‌صورت يک مجموعه، تقويت و ارسال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌کند که اين امر موجب افزايش ظرفيت خواهد شد. هر يک از اين سيگنالها مي‌توانند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعت‌هاي مختلف نظير[/FONT][FONT=&quot] OC-3,-12,-24 [/FONT][FONT=&quot]و فرمت‌هاي گوناگون[/FONT][FONT=&quot] IP [/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]ATM [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] SONET [/FONT][FONT=&quot]را داشته[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]باشند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]اما آنچه که[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]را اين چنين پرارزش و مفيد ساخته است،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تقويت‌کننده‌هايي هستند که سيگنال نوري را بدون تبديل به سيگنال الکتريکي تقويت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌کنند. اين تقويت‌کننده‌ها پهناي باند مشخصي دارند و در اين پهناي باند مي‌توانند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا 100 طول موج را تقويت کنند. تقويت‌کننده‌[/FONT][FONT=&quot] EDFA[FONT=&quot][9][/FONT][/FONT][FONT=&quot]از جملة اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تقويت‌کننده‌ها هستند که به ترتيب در باند طول موجي 1560-1530 و 1610-1528 نانومتر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده مي‌شوند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] . تقويت‌کننده‌هاي [/FONT][FONT=&quot] EDFA[/FONT][FONT=&quot]یک لیزر از نوع آلائنده شده با عایق است در این لیرز یون های فلز [/FONT][FONT=&quot]Er[SUP]3+[/SUP][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][SUB][FONT=&quot]68[/FONT][/SUB][FONT=&quot] در شیشه(فیبر) تزریق شده و با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]شکل (2)تراز لیزر ایربیوم یونی3+[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]شکل (3) شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 930تا1030 نانومتر و شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 1450تا1650 نانومتر وضریب گسیل القای اتم ایربیوم یونی3+[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]دمش اپتیکی توسط یک دیود نوری با طول موج930تا1030 نانومتر جمعیت معکوس لازم جهت فرآیند لیزر سه ترازی شکل (2) و عمل تقویت نور وردی با طول موج 1450تا1650 نانومتر فراهم می شود البته شرایط این عمل به برآورد شدن عوامل موثر در معادله آهنگ و شکل خط جذب شکل (3) و شکل خط ضریب گسیل القای دارد و این موضوعات خود به میزان فلز [/FONT][FONT=&quot]Er[SUP]3+[/SUP][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][SUB][FONT=&quot]68[/FONT][/SUB][FONT=&quot]وترکیبات شیشه بستگی دارد که توضیح کامل آن محاسبه ضریب تقویت شکل 4و5، نویزاحتیاج به نگارش چند صد مقاله است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل 4- بلوک دیاگرام طيف گين تقویت کننده [/FONT][FONT=&quot]EDFA[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل 5-طيف گين تقویت کننده[/FONT][FONT=&quot] EDFA[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]به طور کلي مي‌توان خصوصيات روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]را به صورت زير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برشمرد[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT][FONT=&quot]فراهم آوردن سرعت‌هاي بالا بر روي يک فيبر تکي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قابليت اطمينان و امنيت بالا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گام بعدي افزايش ظرفيت، استفاده همزمان از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دو روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]و[/FONT][FONT=&quot] TDM [/FONT][FONT=&quot]است. در روش[/FONT][FONT=&quot] TDM[/FONT][FONT=&quot]، افزايش ظرفيت با افزايش سرعت بر روي يک خط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ارتباطي انجام مي‌شود. در حالي که در روش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]، اين کار با استفاده از طول موجهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مختلف و در واقع افزايش خطوط ارتباطي صورت مي‌گيرد. بنابراين با ترکيب اين دو روش،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‌توان به ظرفيت بالاتر بر روي يک فيبر دست يافت و اين امکان را همواره فراهم آورد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا با پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي، آن را به طور موثري در افزايش سرعت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شبکه هاي نوري به کار گرفت[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]محيط انتقال در شبکه‌هاي نوري، فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]است و باند طول موجي که مي‌توان براي ارسال اطلاعات استفاده کرد بين 1260 تا 1625[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نانومتر، يعني پنجره‌هاي دوم و سوم مخابرات نوري است. لازم به ذکر است که پنجره اول[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مخابرات نوري در طول موج 850 نانومتر و پنجره‌هاي دوم و سوم به ترتيب در طول موجهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]1300نانومتر با کمترين پاشندگي و 1550 نانومتر با کمترين تلفات هستند. اين باندطول[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]موجي که از آن براي انتقال اطلاعات بر روي فيبر استفاده مي‌شود، به 5 باند جدول2، تقسيم مي‌شود که در روش‌هاي مختلف[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]به کارگرفته مي‌شوند[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]جدول 2[SUB]- [/SUB]باندهاي طول موجي انتقال اطلاعات بر روي فيبرنوری[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]محدودة طول موج بر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]حسب نانومتر[/FONT]	[FONT=&quot]نام باند[/FONT]
[FONT=&quot]1360-1260[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]O-Band[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1460-1360[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]E-Band[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1530-1460[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]S-Band[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1565-1530[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]C-Band[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1625-1565[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]L-Band[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]براي استفادة حداکثري از[/FONT] [FONT=&quot]ظرفيت فيبر در روش[/FONT] WDM[FONT=&quot]، بايد فاصله بين طول موج‌هايي را که براي انتقال اطلاعات[/FONT] [FONT=&quot]استفاده مي‌شود، کم کرد تا اطلاعات بيشتري را بر روي يک فيبر ارسال كرد. لذا روش[/FONT] DWDM[SUP][[FONT=&quot][10][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]در اوايل دهة 1990 مطرح شد تا از فيبر براي انتقال اطلاعات در فواصل دور و[/FONT] [FONT=&quot]شبکه‌هاي گسترده بهره گرفته شود. [/FONT] [FONT=&quot]در روش[/FONT] DWDM [FONT=&quot]فاصلة بين کانال‌ها که براي ارسال[/FONT] [FONT=&quot]اطلاعات استفاده مي‌شود، 4/0 نانومتر است و هر کانال پهناي باندي تا 10گيگابيت در[/FONT] [FONT=&quot]ثانيه را براي کاربران فراهم مي‌آورد. اين روش در باند[/FONT] C [FONT=&quot]و[/FONT] L [FONT=&quot]به کار مي‌رود و بين[/FONT] 32 [FONT=&quot]تا 160 کانال ايجاد مي‌شود که با اين تعداد کانال، به پهناي باند 1600-100[/FONT] [FONT=&quot]گيگابيت در ثانيه مي‌توان دست يافت. اما لازم به ذكر است كه اين روش فقط براي ارسال[/FONT] [FONT=&quot]اطلاعات براي فواصل دور مناسب است، زيرا تجهيزات جانبي اين روش مانند نوع فيبر،[/FONT] [FONT=&quot]ليزر، تکرارکننده‌ها و ... از خصوصياتي برخوردار هستند که ميزان هزينه را به شدت[/FONT] [FONT=&quot]افزايش مي‌دهند، به‌طوري که قيمت تمام شده براي هر کانال، فقط براي ارسال اطلاعات[/FONT] [FONT=&quot]به فواصل دور و شبکه‌هاي[/FONT] WAN[SUP][[FONT=&quot][11][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]به صرفه خواهد بود. اگر بخواهيم اين روش را در[/FONT] [FONT=&quot]مناطق شهري و شبکه[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]هاي ناحيه[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]اي[/FONT]( Metropolitan) [FONT=&quot]و[/FONT] LAN[SUP][[FONT=&quot][12][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]به کار ببريم، هزينه تمام‌شده براي[/FONT] [FONT=&quot]هر کاربر بسيار زياد خواهد بود و به تبع آن تقاضاي استفاده از آن نيز کاهش مي‌يابد[/FONT]. [FONT=&quot]اين مشکلي بود که در اواخر دهه 1990 و سال 2000 بسياري از شرکت‌هاي ارايه‌دهندة[/FONT] [FONT=&quot]خدمات با آن روبرو بودند. در اين زمان روش[/FONT] CWDM[SUP][[FONT=&quot][13][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]که در ابتداي دهه 1980 مطرح شده[/FONT] [FONT=&quot]بود، مجدداً مورد توجه قرار گرفت. تفاوت اساسي[/FONT] CWDM ;[FONT=&quot]با[/FONT] DWDM [FONT=&quot]در فاصلة بين کانال‌ها[/FONT] [FONT=&quot]است. در روش[/FONT] CWDM:[FONT=&quot]فاصلة بين کانال‌ها 20 نانومتر است و در باندهاي[/FONT] O[FONT=&quot]، [/FONT]E [FONT=&quot]، [/FONT]S [FONT=&quot]، [/FONT]C [FONT=&quot]و[/FONT] L [FONT=&quot]به کار گرفته مي‌شود. در اين محدوده، طول موجي با 8 تا 16 کانال که هر يک پهناي[/FONT] [FONT=&quot]باندي تا 2.5 [/FONT] [FONT=&quot]گيگابيت در ثانيه مطابق با[/FONT]] [FONT=&quot]جدول (1) [/FONT]STM-[SUP]16[/SUP][ [FONT=&quot]دارند، فراهم مي‌آورند و مي توان[/FONT] [FONT=&quot]به پهناي باندي تا 40 گيگابيت در ثانيه بر روي يک فيبر تکي دست يافت.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل6- یک نمونه تقویت کنندو مخلوط کنند داده به روش[/FONT] CWDM[FONT=&quot]برای ارسال در فیبر نوری[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]اما آنچه که امروزه باعث شده است تا[/FONT] CWDM [FONT=&quot]بسيار مورد توجه قرار گيرد،[/FONT] [FONT=&quot]هزينة بسيار کم آن نسبت به[/FONT]DWDM [FONT=&quot]است. روش[/FONT] CWDM [FONT=&quot]که به طور گسترده در راه‌اندازي[/FONT] [FONT=&quot]شبکه‌هاي[/FONT] FTTH[SUP][[FONT=&quot][14][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]و[/FONT] FTTC[SUP][[FONT=&quot][15][/FONT]][/SUP] [FONT=&quot]به کار گرفته مي‌شود، تا [/FONT]
[FONT=&quot]فاصله 70کيلومتري به هيچ[/FONT] [FONT=&quot]تکرارکننده‌اي براي ارسال اطلاعات با کيفيت مناسب نياز ندارد و تا فاصله[/FONT] 200[FONT=&quot]کيلومتري که فاصله مناسب براي استفاده از روش[/FONT] CWDM [FONT=&quot]است، فقط به دو تکرار‌کننده[/FONT] [FONT=&quot]در فواصل 70 و 140 کيلومتري نياز [/FONT]
[FONT=&quot]است که مزيت بزرگي نسبت به[/FONT] DWDM [FONT=&quot]محسوب مي‌شود[/FONT]. [FONT=&quot]مي‌توان در اين روش از تقويت‌کننده‌هاي[/FONT]EDFA [FONT=&quot]در طول موج1610-1530 نانومتر بهره برد[/FONT]
[FONT=&quot]3-[/FONT][FONT=&quot]امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شرایط لازم برای رسیدن به امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام عبارت است:[/FONT]
[FONT=&quot]1-امنیت فیزیکی2- امنيت سيگنال 3-امنيت پيام 4- امنيت در مقابل تهدید ،حمله ،فریب برقرار گردد[/FONT]
[FONT=&quot]1-امنیت فیزیکی لازم وقتی می توان دست یافت ، حفظ اجزای مختلف که در ارسال پیام نقس دارند در برابر عوامل طبیعی وحملات نظامی از لحاظ سلامت فیزیکی اطمینان حاصل نمود.[/FONT]
[FONT=&quot]2-امنیت در سیگنال ارسالی :حفظ سیکنال ارسالی و پیام حامل آن از تغییر احتمالی عمدی و یا غیر عمدی و دریافت کامل سیگنال حامل پیام در مقصد.[/FONT]
[FONT=&quot]3-امنیت پیام از لحاظ عدم دست رسی به پیام توسط افراد غیر مجاز و دشمن و اطلاع از محتوی پیام توسط آنان[/FONT]
[FONT=&quot]4-ضریب اطمینان بالا از عدم تغییر پیام اصلی در طول مسیر و یا ایجاد اغتشاش و قطع ارتباط توسط دشمن در مخابرات نظامی از اهمیت ویژه برخوردار است ودر قسمت های آینده نشان می دهیم اولویت مخابرات نوری بر دیگرراههای ارسال پیام چگونه است.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]4- انواع فرستنده نوری و امنیت سیگنال[/FONT]
[FONT=&quot] برای تولید سیگنال نوری مناسب جهت ارسال پیام در مخابرات نوری معمولا از سه منبع معروف استفاده می شود یک منبع نور[/FONT]LED [FONT=&quot] (دیود گسیل کننده نور)[/FONT] LD[FONT=&quot](دیود لیزری)و یا لیزرهای گوناگون گازی... می باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]البته بسته به کانال ارسال می توان منبع مناسب نور را انتخاب نمود برای کانال هدایت شده مثل فیبر نوری منابع [/FONT]LED[FONT=&quot] و[/FONT] LD[FONT=&quot] مناسب بوده وهرکدام مزایای مخصوص دارد و میزان امنیت ارسال پیام در آنها مختلف است برای کانال هدایت نشده هوا وفضا آزاد، لیزرهای گوناگون گازی....یا لیزر[/FONT]co2[FONT=&quot] مناسب است برای ارسال پیام در دو منبع اول پیام ارسالی به جریان الکتریکی تبدیل و جریان الکتریکی به دیود نوری یا دیود لیزری اعمال شده[/FONT][FONT=&quot] و شدت نور تولیدی متناسب با جریان تزریقی به دیود نوری یا دیود لیزری ایجاد می گردد و نور [/FONT][FONT=&quot]مدوله شده[/FONT][FONT=&quot] در فیبر نوری ارسال می گرد اما در مورد لیزر های دیگر که توان پمپاژ الکتریکی نیست و یا نمی توان پمپاژ الکتریکی را به علت فنی تغییر داد ،عمل مدولاسیون خارجی با استفاده از اثر الکترواپتیکی انجام می گردد [/FONT][FONT=&quot]اما روش[/FONT][FONT=&quot] مدولاسیون خارجی[/FONT][FONT=&quot] صنعتی نمی باشد وتنها برای مخابرات فضای استفاده می شود[/FONT]
[FONT=&quot]جدول(3)[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مقايسه بين ديود نيمه[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]هادي با [/FONT][FONT=&quot]دیود لیزری[/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]با توجه به جدول 2سرعت ارسال پیام در ثانیه دیود لیزری خیلی بیشتر از دیود نوری ،برای فیبرنوری تک مدی لیزر مناسب تر بوده ولی برای فیبرنوری چند مدی ارسال اطلاعات منبع نوری[/FONT]LED[FONT=&quot] مناسب تر است و کیفیت ارسال برای نور تولیدی لیزری بالاتر است چون شدت نور بیشتر بوده لذا می توان برای مسافت های طولانی تری از آن استفاده نمود[/FONT]
[FONT=&quot]در لیزر چون طول کاواک تولید نور لیزر مدهای تشعشع را مشخص می کنند لذا با دقت بالایی می توان گفت هر لیزر فرکانس و طول موج مخصوص به خود را دارد و همچنین می توان با استفاده از سنجه فابری پروکه ازدو آینه موازی به فاصله [/FONT]D[FONT=&quot] این پهنای خط طول موج را دقیق تر نمودو از این پارامتر برای مشخص نمودن سیگنال دریافتی در مقصد و راستی آزمای اعتبار اصلی بودن آن بهره جست ودر صورت فریب و تغییر سیگنال توسط حمله کننده آن را مشخص نمود[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و همچنین چون تزویچ سیگنال نور لیزر وفیبر نوری ساده نبوده در صورت قطع فیبرنوری توسط حمله کننده و ارسال پیام غیرخودی از کانال، زمان لازم به اندازه ای است که در مقصد می تواند از حمله مربوط اطلاع حاصل نمود و همچنین چون سیگنال های ارسالی از فیبر نوری ائتلاف قابل ملاحظه ای به بیرون از فیبر ندارد لذا استخراج پیام و اطلاعات از سیگنال عبوری در داخل فیبر نوری توسط افراد غیر مجاز ممکن نیست لذا امنیت پیام نسبت به کابل های مسی تلفن و دیگر کانال های ماکروی سیمی بهتر می باشد هر چند با بکار بردن بعضی از اثرات الکترواپتیکی که در مقاله بعدی توضیح داده می شود امکان برداشت قسمتی از سیگنال وجود دارد ولی با وسایل دقیق اندازه گیری شدت در مرکز می توان از دستبرد اطلاعات در منبع آگاه شد و با ارسال پیام لازم به فرستنده ارتباط را قطع نمود تا از دستیابی اطلاعاتی دشمن جلوگیری نمود.[/FONT]
[FONT=&quot]همچنین به خاطر عدم تاثیر امواج الکترومغناطیسی خارجی روی فیبر نوری وسایل مخابراتی نوری را می توان با ضریب اطمینان بالاتری نسبت به حملات [/FONT]EMP[FONT=&quot] و بمب های الکترومغناطیسی ایمن نمود در صورتی که این نوع حملات می تواند به سادگی به کانال های سیمی دیگر مخابرات و حتی کانال های مخابراتی فضایی آزاد ارتباطات ماکروویو و رادیویی اثرات نامطلوبی ایجاد نماید کانالهای فیبر نوری از این لحاظ امن هستند البته این کانال ها در مقابل خطرات محیط بسیار حساس بوده و شکننده هستند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]6-کانال ارسال پیام از فرستنده تاگیرنده[/FONT]
[FONT=&quot]می دانيم هر گاه نور از محيط اول به محيط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دوم که غليظ تر است وارد شود دچار شکست ميشود.واگر نور از محيط غليظ با زاويه بيش از زاويه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]حد به سطح آن برخورد کندسطح ماده همانند يک آينه تخت عمل می کند و نور بازتابش می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif[FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل( 7) شکست نور از محيط غليظ بر اساس قانون اسنل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل[/FONT][FONT=&quot]8[/FONT][FONT=&quot] فيبرنوری يا موجبر استوانه ای از جنس شيش[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]از اين خاصيت در فيبرهای نوری استفاده شده است. فيبرنوری يک موجبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استوانه ای از جنس شيشه (يا پلاستيک) که دو ناحيه مغزی وغلاف با ضريب شکست متفاوت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ودولايه پوششی اوليه وثانويه پلاستيکی تشکيل شده است . بر اساس قانون اسنل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتشار نور در فيبر نوری برقرار میشود در فيبر نوری انتشار نور تحت تاثير عواملی ذاتی و اکتسابی دوچار تضعيف می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شود. اين عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رايلی،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند .[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]1- 6 مقایسه کانال ارسال داده در انواع مخایرات با فيبرهای نوری نسل سوم[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]طراحان فیبرهای نسل سوم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نسبتا پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دی.اس.اف[/FONT][FONT=&quot]DSF[/FONT][FONT=&quot] ساخته شد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]نکته قابل ذکر اين است فيبر نوری را از جنسی می سازند تا نور با هر زاويه ای هم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که به سطح مقطع آن برخورد کرد از آن خارج نشود و در طول فيبر حرکت کند.فرايند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتقال سيگنال بدين صورت است که يک سيگنال را توسط چند عمل مدولاسيون به فرکان[/FONT][FONT=&quot]kHz[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] ۶۴ می رسانند سپس توسط ليزر آن را به فرکانس نور تبديل و به داخل فيبر می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تابانند.چون فر کانس نور در حد گيگابايت است يک پهنای باند فوق العاده زياد برای[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتقال سيگنال در اختيار ما قرار می دهد وهمچنين با مالتی پلکس کردن سيگنالها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميتوان ۱۹۲۰ کانال را همزمان از داخل فيبر عبور داد.اين خاصيت باعث شده تا ارتباط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بين دو مرکز مخابرات تنها با يک رشته فيبر بر قرار شود.اتلاف توان سيگنال در ۱[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کيلومتر از فيبر نوری در فرکانس ۴۰۰ گيگا هرتز[/FONT][FONT=&quot] dB[/FONT][FONT=&quot] ۱۰[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]است در مقايسه با کابل هم محور[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به قطر ۱ سانتی متر که در فرکانس ۱۰۰ کيلو هرتز ،[/FONT][FONT=&quot]dB[/FONT][FONT=&quot]۱و در فرکانس ۳مگاهرتز[/FONT][FONT=&quot] dB [/FONT][FONT=&quot]۱[/FONT][FONT=&quot]/ [/FONT][FONT=&quot]۵[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اتلاف دارد .اين اتلاف کمتر است [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اتلاف کم فيبرها باعث شده تا در ميان راه از[/FONT][FONT=&quot]repeater [/FONT][FONT=&quot]کمتری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده شود و از هزينه ها کاسته شود.همچنين ارزان بودن فيبر وخواصی همچون ضد آب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بودن آن باعث شده تا از فيبر روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود.تنها ايرادی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که به فيبر وارد است اينست که به راحتی سيمها نميتوان آنها را پيچ وخم داد زيرا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زاويه تابش نور در داخل آن تغيير ميکند و باعث می شود نور از سطح آن خارج شود دومین ايراد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اين است که اتصال دو رشته فيبر نيز احتياج به دقت ولوازم خاصی دارد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل (9)كابل جفت تابيده[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]يکي از قديمي ترين رسانه هاي انتقال مي باشد که شامل دو سيم مسي عايق دار است که به صورتمارپيچ بهم تابيده شده اند.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]علت اصلي تابيدن سيم[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]ها، كاهش اثر آنتن در دريافت سيگنال اغتشاش بيروني مي[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]باشد).[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شکل (10)كابل[/FONT][FONT=&quot] محوریا[/FONT][FONT=&quot] كواكسيال( [/FONT][FONT=&quot]رسانه انتقالي است كه بطور عمومي استفاده مي[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]شود. [/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]اين نوع كابل به علت پوشش فلزي مي[/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]تواند كارايي بيشتري را (از نظر سرعت و فاصله) نسبت به زوج تابيده فراهم كند.[/FONT] [FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] شکل(11) کابل حامل فيبرهاي نوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]جدول 4-مقايس[/FONT][FONT=&quot]ه[/FONT][FONT=&quot] مشخصات[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برخي از كانالهاي انتقال[/FONT] [FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]نوع كانال[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]كانالهاي راديويي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]خطا[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]پياده سازي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	**[FONT=&quot]قيمت[/FONT][FONT=&quot][/FONT]**	**[FONT=&quot]توضيح[/FONT][FONT=&quot][/FONT]**
[FONT=&quot]خطوط تلفن معمولي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]كم ([/FONT][FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot]حدود 4[/FONT]KHz[FONT=&quot] )[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]زياد[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]ساده[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]ارزان[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]براي فواصل كوتاه مناسب است[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]زوج سيم[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]متوسط ( حدود جند ده تا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]صد مگاهرتز)[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]متوسط[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]ساده[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]ارزان[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]براي فواصل كوتاه مناسب است[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]كابلهاي كواكس[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]حدود جند صد مگاهرتز[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]كم[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]متوسط[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]متوسط[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]براي فواصل كوتاه مناسب است[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]فيبرهاي نوري[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]حدود جند گيگا هرتز[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]بسيار كم[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]پيچيده[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]متوسط[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]بهترين كارايي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]كانالهاي ماهواره[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]حدود جند صد مگا هرتز[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]توسط[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]بسيار پيچيده[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]گران[/FONT]	[FONT=&quot]در همه جا تحت پوشش [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]كانالهاي راديويي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]حدود جند مگا هرتز[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]زياد[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]نسبتا پيچيده[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]نسبتا گران[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]در جايي كه كابل كشي عقلا[/FONT][FONT=&quot]نی[/FONT][FONT=&quot] نيست مناسب مي باشد[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]2-6مزاياي فيبرنوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1- [/FONT][FONT=&quot]سرعت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتقال اطلاعات در فيبر نوري بسيار بالا و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در حد سرعت نور مي باشد[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فيبر هاي نوري از عوامل طبيعي كمتر تاثير مي پذيرند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بدين صورت كه ميدان هاي مغناطيسي و يا الكتريكي شديد بر آن هيچ تاثيري نمي گذارد[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]3-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به دليل عدم تاثير پذيري عواملي چون ميدان هاي مغناطيسي مي توان آن را در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كنار كابلهاي فشار قوي استفاده كرد[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]4-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توليد آن مقرون به صرفه است به طوري كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]حتي از كابلهاي مسي كه هم اكنون براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود مقرون به صرفه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تر مي باشد[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]5-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به دليل تضعيف بسيار كم شعاع نوري در فيبر نوري نيار به تقويت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كننده هاي بين راهي در مسافت هاي طولاني بسيار كمتر از كابل می باشد[/FONT]
[FONT=&quot]7-پهنای باند بالا [/FONT][FONT=&quot]تر است[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]8- نرخ ارسال داده ها بالا تا چند صد [/FONT][FONT=&quot]Ebps[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]9- در مقابل نویز مقاوم هستند[/FONT]
[FONT=&quot]10-انشعاب از فیبر نوری برای شنود اطلاعات کار دشواری است.[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]3-6معايب فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از فيبر نوري فقط مي توان براي انتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات آن هم به صورت شعاع هاي نوري استفاده كرد و نمي توان براي انتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]الكتريسيته استفاده نمود[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]2-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اتصال دو فيبر نوري به يكديگر بسيار مشكل و وقت گير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي باشد و نياز به دانش فني خاص خود را دارد[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]3-پاشندگي :[/FONT]Dispersion[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اگر جسمي داراي ضريب شكست [/FONT]n[FONT=&quot] باشد و [/FONT]n[FONT=&quot] تابعي از طول موج باشد آن جسم ” پاشنده “ است.[/FONT]
[FONT=&quot]از آن جا كه مواد فيبر از دو ضريب شكست متفاوت [/FONT]n1,n2[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] ( به ترتيب مربوط به هسته و پوشش) تشكيل يافته است لذا فيبر نوري يك محيط پاشنده است [/FONT][FONT=&quot]پاشندگي درون مدي بستگي به جنس ماده و ساخت تار نوري دارد ولي پاشندگي بين مدي بستگي به نوع و ساخت تار نوري دارد .[/FONT]
[FONT=&quot]پاشندگي بين مدي فقط در تارهاي چند مدي ظاهر مي شود و در تارهاي تک مدي وجود ندارد .[/FONT]
[FONT=&quot]در تارهاي تک مدي کل پاشندگي را فقط درون مدي در نظر مي گيرند.[/FONT]
[FONT=&quot]و سنجش خواص پاشندگي در يک تار نوري معمولاً بر حسب پهن شدن زماني پالس درواحد طول تار(يعني برحسب [/FONT]ns/km[FONT=&quot] )بيان مي شود.[/FONT]
[FONT=&quot]بنا براين تعداد پالس هاي سيگنال نوري که مي توان در يک فاصله زماني معين ارسال کرد و در نتيجه ظرفيت انتقال اطلاعات تار نوري بوسيله پاشندگي پالس به ازاء واحد زمان محدود مي شود.[/FONT]
[FONT=&quot]اعوجاج سيگنال، باعث پهن شدن سيگنال پالس نوري در طول موج فيبر مي شود.[/FONT]
[FONT=&quot]پهن شدن باند ارسالي (ارسال سيگنال آنالوگ) و پهن شدن پالس (ارسال سيگنال ديجيتال) در طول فيبر نوري، باعث تداخل اطلاعات و اعوجاج و بالاخره ” عدم تشخيص “ آن در مقصد مي شود.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] پس به طور کلي پاشندگي باعث محدوديت در فاصله انتقال يا ظرفيت انتقال و يا ترکيب اين دو مي شود.[/FONT]
[FONT=&quot]براي اينکه در يک لينک تار نوري، پالس هاي نوري بدون هم پوشاني باشند بايد نرخ بيت ديجيتال [/FONT][FONT=&quot]β[/FONT][FONT=&quot] کمتر از[/FONT][FONT=&quot]τ[/FONT][FONT=&quot]2[/FONT][FONT=&quot] عرض پالس پهن شده در اثر پاشندگي باشدو يا حداکثر برابر با آن باشد[/FONT]
[FONT=&quot]4 - انحراف شعاع الکترواپتیکی [/FONT][FONT=&quot]یا تغییر شدت یا فرکانس یا فاز[/FONT][FONT=&quot] مبتنی بر اثرات الکترواپتیکی این اثرات در بعضی موارد می توان برای تخریب ارتباط استفاده نمود . البته از اثرات الکترواپتیکی معمولا برای مدولاسیون[/FONT][FONT=&quot] پیام روی پرتوی[/FONT][FONT=&quot] لیزری استفاده می شود[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]نتجه گیری[/FONT][FONT=&quot] :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی [/FONT][FONT=&quot]و حملات بمب های الکترو مغناطیسی وپهناي باندي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا1600 گيگابيت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شبکه‌هاي نوري باروش[/FONT][FONT=&quot] WDM [/FONT][FONT=&quot]مي‌توان بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی زمینی و ستادی باشد و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند که امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نمایید این نوع مخابرات ترجیح داده می شود [/FONT][FONT=&quot]هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش از بتون روی کابل محا فظت لاز م را فراهم نمود[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]مراجع[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][1] A. Abu-aisheh, and S. Moslehpour, ”Pre-amp EDFA ASE Noise Minimization for[/FONT]

[FONT=&quot]Optical Receiver Transmission Performance Optimization”, CISSE 2007 Conference[/FONT]

[FONT=&quot][2] W. Moench “Measuring the Optical Signal-to-Noise Ratio in Agile Optical Networks.[/FONT]

[FONT=&quot]OFC, 2007[/FONT]

[FONT=&quot][3] J. T. Verdeyen, 1995, “Laser Electronics”, third edition, Prentice Hall.[/FONT]

[FONT=&quot][4] A. Abu-aisheh, 2003, “Pre-amp EDFA Noise Characterization for Optimal Optical[/FONT]

[FONT=&quot]Receiver Transmission performance,” Ph.D. dissertation, Dept. of Elec. Eng. Florida[/FONT]

[FONT=&quot]Institute of Technology, Melbourne, FL.[/FONT]

[FONT=&quot][5] J. Gowar, 1993 “Optical Communication Systems”, second edition, Prentice Hall Inc.[/FONT]

[FONT=&quot][6] O. Becker and Simpson, 1999 “Erbium-Doped Fiber Amplifiers, Fundamentals and[/FONT]

[FONT=&quot]Technology”, Academic Press, NY.[/FONT]

[FONT=&quot][7] R. Tucker and H. Kingston “ Optical Sources Detectors and Systems Fundamentals and[/FONT]

[FONT=&quot]Applications” Academic Press, Inc, (1995)[/FONT]

[FONT=&quot][8] R. S. Tucker and D. M. Baney, 2001 “Optical Noise Figure: Theory and Measurement”[/FONT]

[FONT=&quot]OFC, Anaheim, CA.[/FONT]

[FONT=&quot][9] S. Yamamura, Y. Hanamaki, K. Kawasaki, K. Shigihara, Y. Nagai, T. Nishimura, E. Omura, A very low[/FONT]

[FONT=&quot]failure rate of COD free high power 0.98 μm laser diode with the window structure, in: OFC 2000, Baltimore,[/FONT]

[FONT=&quot]MD, 2000.[/FONT]

[FONT=&quot][10] J.J. Pan, R.W. Lancaster, W. Libby, M. Manning, W. Pauplis, Waveguide pack, United State Patent 5493627,[/FONT]

[FONT=&quot]1996.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[11] S.R. Bowman, "Lasers Without Internal Heat Generation," IEEE J. Quantum Electron. 35, 115-122 (1999).
[12] S.R. Bowman, "Non-Exothermic Quasi-Two Level Laser," U.S. Patent #6,370,172, issued April 2002.
[13] S.R. Bowman, N.W. Jenkins, B. Feldman, and S. O'Connor, "Demonstration of a Radiatively Cooled Laser," Conference on Lasers and Electro-Optics, Long Beach, CA, June 2002.[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][14]Application of Lasers for Sensing & Free Space Communication 10 July - 14 July 2011, The Westin Harbour Castle, Toronto, Ontario, Canada[/FONT]

[FONT=&quot]Last, M. An 8 mm3 digitally steered laser beam transmitter. IEEE/LEOS International Conference on Optical MEMS, Kauai,[/FONT] [FONT=&quot]HI, USA, 21-24 Aug. 2000. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2000. p.69-70.[/FONT] [FONT=&quot][15] Macro Mote webpage[/FONT] [FONT=&quot] – http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/macro_motes/macromotes.html[/FONT] [FONT=&quot][16]Seth’s Master’s Thesis[/FONT] [FONT=&quot] – http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/shollar_thesis.pdf[/FONT] [FONT=&quot][17] Advanced Circuits - [/FONT][FONT=&quot]http://www.advancedcircuits.com/[/FONT] [FONT=&quot][18 ]BS Leibowitz, BE Boser, KSJ Pister, “CMOS ‘Smart Pixel’ for Free-Space Optical Communication”, SPIE EI 2001 Conference[/FONT] [FONT=&quot]4306A, Proc. SPIE vol 4306-37.[/FONT] [FONT=&quot][19[/FONT][FONT=&quot]] P. Hoeher, “Adaptive modulation and channel coding using reliability[/FONT] [FONT=&quot]information,” in Proc. of 5th International OFDM-Workshop, Hamburg,[/FONT]

[FONT=&quot]Germany, Sep. 2000, pp. 14.1–14.4.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[20]Encyclopedia of Laser Physics and Technology - an Open Access Resource of In-Depth Information, Free Articles, No[FONT=&quot] [/FONT]nlinear and Fiber Optics.mht

[21]Evolution Toward the Next-Generation Core Optical Network, Adel A. M. Saleh, Fellow, IEEE, and Jane M. Simmons, Senior Member, IEEE, JOURNAL OF [FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]55[/FONT][FONT=&quot](9), 1978-1985 (2007).[/FONT] LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 24, NO. 9, SEPTEMBER 2006

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot][1][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] WDM [SUP][1][/SUP]([/FONT]wavelength division multiplexin)[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot][2][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT]DWDM DWDM(Dense WDM)[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot][3][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]IP [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Internet Prot [/FONT]

[FONT=&quot][4][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]ATM [FONT=&quot]Asynchronous Transfer Mode[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][5][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]SONET [FONT=&quot]SONET[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]is the American National Standards Institute standard for synchronous[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]data transmission on optical media. The international equivalent[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot][6][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]ISP [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Internet service provider[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][7][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]TDM [FONT=&quot]Time-division multiplexing[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot](TDM[/FONT] [FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][8][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]SDH [FONT=&quot]Synchronous Digital Hierarch[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][9][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] EDFA[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot](Erbium Doped Fiber Amplifie[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][10][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]DWDM(Dense WDM[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][11][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]WAN [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]wide area network[/FONT] [FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][12][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]LAN [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]local area network[/FONT]

[FONT=&quot][13][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]Coarse WDM[FONT=&quot] يا [/FONT]CWDM[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot][14][/FONT][FONT=&quot] [/FONT]FTTC[FONT=&quot] Fibre to the Cabinet[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot][15][/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT]FTTH[FONT=&quot]Fiber to the Home[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

توانمندی سامانه مخابرات نوری در تحقق مخابرات امن با ارسال داده تا1600 گيگابيت در ثانيه
مهدي محمد بيگي کارشناسی ارشد فیزک
چکیده :ارسال اطلاعات توسط انتشار نور را مخابرات نوری می گویند. با توجه به روش های مختلف ارسال پیام در مخابرات نوری می توان به ضریب اطمینان وامنیت بیشتر دست یافت وبا مقایسه مخابرات نوری با دیگر انواع مخابرات رادیویی و میکرو موج درمخابرات نوری مزایا بیشترو معایب کمتر است توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی و حملات بمب های الکترو مغناطیسی و رسیدن به پهناي باندي تا1600 گيگابيت. باروش[SUP]([1])[/SUP] CWDMو WDM[SUP]([2][/SUP][SUP])[/SUP] بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی است و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نماید هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد اما می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش دادن کانال ارتباطی استحکام لازم را ایجاد نمود
کلید واژه: مخابرات نوری ،اثر الکترواپتیکی ، پیام ، فیبر نوری، دیود های لیزری، دیود های نوری، شبکه‌هاي نوري ،تقويت‌کننده‌هاي نوري
1-مقدمه:
مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور واسط انتقال داده باشد. کانال چنین ارتباطی می‌تواند فضای آزاد، هوا یا فیبر نوری باشد.دستگا ه هایی که وظیفه تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال نوری را انجام می دهند ، منابع نوری می نامند که به طور کلی به سه دستهLED (Light Emitting Diode))یا دیود های منتشر کننده نوروLD)Laser Diod )یا دیود های لیزری یا دیگر انواع لیزرتقسیم می گردند .
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در0 5سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و مخابرات بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.
ویژگی های مخابرات نوری عبارت است
* توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است
*آزادی از نویز های الکتریکی: بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل عدم رسانندگی الکتریکی می تواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود می رسند
*تکنیکهای مخابرات نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود. در مخابرات فيبر نوري، نور مورد استفاده، عموماً ليزر با طول موج حدود 1500 نانومتر است که بسته به کاربرد، بردهاي مختلفي دارد. گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم‌هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يکي از پر اهميت‌ترين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت، دقت و تسهيل از مهم‌ترين ويژگي‌هاي مخابرات فيبر نوري است. يکي از پر اهميت ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري، آساني انتقال در فرستادن سيگنال‌هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است امروزه انتقال سيگنال‌ها به وسيله امواج نوري به همراه تکنيک‌هاي وابسته آن، شهرت و آوازه سيستم‌هاي انتقال ماهوارها را به شدت مورد تهديد قرار داده است. دير زماني ست که اين مطلب، که نور مي تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گيرد، به اثبات رسيده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترين وجه استفاده کند.
• سيستم‌هاي نوري از اوايل دهة 1980 مورد توجه و استفاده قرار گرفته است. امروزه نيز تلاشهاي بسياري براي استفادة بهينه از اين روش در کاربردهاي مختلف، در حال انجام است. CWDM و DWDM دو روش اصلي مورد استفاده در شبکه‌هاي نوري است. متن حاضر در ادامة سلسله مطالب مربوط به شبکه‌هاي نوري، به بررسي روش WDM و خصوصيات روش‌هاي CWDM و DWDM پرداخته است و آنها را مورد مقايسه قرار داده است.
2-روش WDMواستانداردمختلف ارسال داده
اگر نگاهي به مشکلات فعلي صنعت مخابرات، به خصوص در زمينة سرويس‌دهي به کاربران بيندازيم، به اهميت WDMبيشتر پي خواهيم برد. اولين چالش پيش روي صنعت مخابرات، افزايش روز افزون تقاضا براي سرعت‌هاي بالاتر و در نتيجه پهناي باند بيشتر است؛ به طوري که برخي اعتقاد دارند ظرفيت لازم براي شبکه، هر شش ماه، دو برابر مي‌شود. دومين چالش اساسي موجود، تکنولوژي‌هاي گوناگوني است که براي عملياتي كردن و استفاده از انواع شبکه به کار مي‌روند IP[SUP][[3][/SUP][SUP]][/SUP]، ATM[SUP][[4][/SUP][SUP]][/SUP] و SONET[SUP][[5][/SUP][SUP]][/SUP] از جملةاين موارد هستند که به طور گسترده‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرند و هر يک مزاياي خاص خود را دارا هستند؛ اما هر يک به تجهيزاتي براي تبديل به يکديگر نياز دارند.
اهداف ATM
1. حداقل پهنای باند آن Mbps155 است.
2. اطلاعات در قالب بسته هايی با طول ثابت (53) بايت هستند.
3. به هر بسته يک سلول گفته می شود.
4. اين شبکه ها احتياج به فيبر نوری و سوئيچهای خاصی دارند.
5. اين تکنولوژی می تواند برای ايجاد هر نوع شبکه ای بکار رود.
6. فعلا در Backbone شبکه های WAN کاربرد دارد.
اهداف استاندارد امريکاي شمالي SONET واستاندارد بين‌المللي SDH
1- همكاري حاملهاي مختلف را توسط تعريف استاندارد سيگنال دهي عمومي با در نظر گرفتن طول موج، زمانبندي فراهم مي كند
2- فراهم كردن وسايلي بود كه براي سازگاري سيستمهاي ديجيتالي آمريكايي، ژاپني و اروپايي
3 - ارائه روشي براي تسهيم سازي چند كانال ديجيتال به يكديگر
4- پشتيباني اعمال مديريت و نگهداري (OAM)
جدول (1) مقایسه فرمت‌هاي گوناگون SONET واستاندارد بين‌المللي SDH
SONET and SDH multiplex rates
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif
شكل (1) پرتوهای نوری حامل داده هر فیبر با انرژي مخصوص به خود و باطول موج مختلف وارد يك منشور مي‌شوند. ‌اين پرتوها با هم تركيب مي شوند و در فيبر مشتركي به مقصدي دور ارسال می گردد.

با استفاده از شبکه‌هاي نوري و روش WDM مي‌توان به پهناي باندي تا1600 گيگابيت در ثانيه دست يافت که با استفاده از اين پهناي باند، مي‌توان بيش از 30ميليون تماس تلفني را فقط با استفاده از يک فيبر منتقل کرد و مشکل تکنولوژي‌هاي متفاوت نيز به راحتي حل مي‌شود. با توجه به اينکه اطلاعات بر روي فيبر با استفاده از روش WDM بر روي طول موج‌هاي مختلفي ارسال مي‌شود. {شكل (1) }که مستقل از يکديگر عمل مي‌کنند، لذا مي‌توان به راحتي انواع مختلف تکنولوژي را در اين زمينه مورد استفاده قرار داد و خدمات مختلفي نظير صوت، تصوير، اطلاعات و مولتي مديا را به کاربران ارايه كرد.
2-راه‌حل‌هاي افزايش ظرفيت در شبکه‌هاي نوري
براي افزايش ظرفيت کاربران شبکه، مي‌بايست راه حلي انتخاب شود که اقتصادي باشد و کاربر را براي استفاده از آن ترغيب كند. اولين راه‌حلي که به ذهن مي‌رسد، استفاده از تعداد بيشتري فيبر براي دسترسي به پهناي باند بالاتر است که اين كار اصلاً به صرفه نيست؛ چرا که يک راه‌حل کاملاً سخت افزاري است که با صرف هزينه و وقت زياد همراه است. ضمن آنکه استفاده از تعداد فيبر بيشتر، الزاماً امکان ارايه خدمات جديد را براي [SUP][[6]][/SUP] ISP ها فراهم نمي‌آورد. راه‌حل دوم افزايش ظرفيت ، استفاده از مالتي پلکسينگ زماني TDM[SUP][[7][/SUP][SUP]][/SUP] است که با تقسيم‌بندي زماني‏ امکان ارسال اطلاعات کاربران بيشتری را بر روي فيبر فراهم مي‌آورد.
اين روش به‌طور معمول بر روي شبکه‌هاي فعلي مخابرات استفاده مي‌شود؛ اما امکان افزايش ناگهاني سرعت با اين روش امکان ‌پذير نیست. بنابر استانداردي كه تعريف شده است، گام بعدي، دسترسي به سرعت 40Gbs پس از 10 Gbs است که دستيابي به آن تنها با روش TDM و در آيندة نزديک امکان‌پذير نخواهد بود و مستلزم پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي است. روش TDM هم اکنون در شبکه‌هاي انتقال بر اساس SONET که استاندارد امريکاي شمالي و SDH[SUP][[8][/SUP][SUP]][/SUP] که استاندارد بين‌المللي است به‌کار مي‌رود. قابل ذکر است که SONET و SDH استانداردهايي هستند که براي سيگنالهاي ديجيتالي تعريف شده‌اند و سرعت ارتباطات، ساخت قطعات الکترونيکي و بسته‌ها و رابط‌هاي نوري را استاندارد مي‌کنند.
راه‌حل سومي نيز براي ISPها وجود دارد و آن استفاده از روش WDM است. در اين روش، به هر يک ازسيگنالهاي نوري ورودي، يک طول موج و يا يک فرکانس خاص داده مي‌شود و سپس تمام سيگنال‌ها بر روي يک فيبر ارسال مي‌شوند. از آنجا که هر يک از اين طول موج‌ها مستقل از يکديگر هستند و بر روي هم هيچ گونه تأثيري ندارند، اين امکان را به ISPها مي‌دهند تا از امکانات موجود شبکه به طور بهينه بهره بگيرند و بتوانند ازتکنولوژي‌هاي مختلف استفاده کنند. در واقع، WDM چندين سيگنال نوري را ترکيب مي‌کند و آنها را به‌صورت يک مجموعه، تقويت و ارسال مي‌کند که اين امر موجب افزايش ظرفيت خواهد شد. هر يک از اين سيگنالها مي‌توانند سرعت‌هاي مختلف نظير OC-3,-12,-24 و فرمت‌هاي گوناگون IP ، ATM و SONET را داشته باشند.
اما آنچه که WDM را اين چنين پرارزش و مفيد ساخته است، تقويت‌کننده‌هايي هستند که سيگنال نوري را بدون تبديل به سيگنال الکتريکي تقويت مي‌کنند. اين تقويت‌کننده‌ها پهناي باند مشخصي دارند و در اين پهناي باند مي‌توانند تا 100 طول موج را تقويت کنند. تقويت‌کننده‌ EDFA[9]از جملة اين تقويت‌کننده‌ها هستند که به ترتيب در باند طول موجي 1560-1530 و 1610-1528 نانومتر استفاده مي‌شوند. . تقويت‌کننده‌هاي EDFAیک لیزر از نوع آلائنده شده با عایق است در این لیرز یون های فلز Er[SUP]3+[/SUP] [SUB]68[/SUB] در شیشه(فیبر) تزریق شده و با

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif
شکل (2)تراز لیزر ایربیوم یونی3+

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif
شکل (3) شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 930تا1030 نانومتر و شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 1450تا1650 نانومتر وضریب گسیل القای اتم ایربیوم یونی3+

دمش اپتیکی توسط یک دیود نوری با طول موج930تا1030 نانومتر جمعیت معکوس لازم جهت فرآیند لیزر سه ترازی شکل (2) و عمل تقویت نور وردی با طول موج 1450تا1650 نانومتر فراهم می شود البته شرایط این عمل به برآورد شدن عوامل موثر در معادله آهنگ و شکل خط جذب شکل (3) و شکل خط ضریب گسیل القای دارد و این موضوعات خود به میزان فلز Er[SUP]3+[/SUP] [SUB]68[/SUB]وترکیبات شیشه بستگی دارد که توضیح کامل آن محاسبه ضریب تقویت شکل 4و5، نویزاحتیاج به نگارش چند صد مقاله است

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
شکل 4- بلوک دیاگرام طيف گين تقویت کننده EDFA

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg
شکل 5-طيف گين تقویت کننده EDFA
به طور کلي مي‌توان خصوصيات روش WDM را به صورت زير برشمرد:فراهم آوردن سرعت‌هاي بالا بر روي يک فيبر تکي قابليت اطمينان و امنيت بالا گام بعدي افزايش ظرفيت، استفاده همزمان از دو روش WDM و TDM است. در روش TDM، افزايش ظرفيت با افزايش سرعت بر روي يک خط ارتباطي انجام مي‌شود. در حالي که در روش WDM ، اين کار با استفاده از طول موجهاي مختلف و در واقع افزايش خطوط ارتباطي صورت مي‌گيرد. بنابراين با ترکيب اين دو روش، مي‌توان به ظرفيت بالاتر بر روي يک فيبر دست يافت و اين امکان را همواره فراهم آورد تا با پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي، آن را به طور موثري در افزايش سرعت شبکه هاي نوري به کار گرفت.
محيط انتقال در شبکه‌هاي نوري، فيبر نوري است و باند طول موجي که مي‌توان براي ارسال اطلاعات استفاده کرد بين 1260 تا 1625 نانومتر، يعني پنجره‌هاي دوم و سوم مخابرات نوري است. لازم به ذکر است که پنجره اول مخابرات نوري در طول موج 850 نانومتر و پنجره‌هاي دوم و سوم به ترتيب در طول موجهاي 1300نانومتر با کمترين پاشندگي و 1550 نانومتر با کمترين تلفات هستند. اين باندطول موجي که از آن براي انتقال اطلاعات بر روي فيبر استفاده مي‌شود، به 5 باند جدول2، تقسيم مي‌شود که در روش‌هاي مختلف WDM به کارگرفته مي‌شوند.

جدول 2[SUB]- [/SUB]باندهاي طول موجي انتقال اطلاعات بر روي فيبرنوری

محدودة طول موج بر حسب نانومتر	نام باند
1360-1260	O-Band
1460-1360	E-Band
1530-1460	S-Band
1565-1530	C-Band
1625-1565	L-Band

براي استفادة حداکثري از ظرفيت فيبر در روش WDM، بايد فاصله بين طول موج‌هايي را که براي انتقال اطلاعات استفاده مي‌شود، کم کرد تا اطلاعات بيشتري را بر روي يک فيبر ارسال كرد. لذا روش DWDM[SUP][[10][/SUP][SUP]][/SUP] در اوايل دهة 1990 مطرح شد تا از فيبر براي انتقال اطلاعات در فواصل دور و شبکه‌هاي گسترده بهره گرفته شود.
در روش DWDM فاصلة بين کانال‌ها که براي ارسال اطلاعات استفاده مي‌شود، 4/0 نانومتر است و هر کانال پهناي باندي تا 10گيگابيت در ثانيه را براي کاربران فراهم مي‌آورد. اين روش در باند C و L به کار مي‌رود و بين 32 تا 160 کانال ايجاد مي‌شود که با اين تعداد کانال، به پهناي باند 1600-100 گيگابيت در ثانيه مي‌توان دست يافت. اما لازم به ذكر است كه اين روش فقط براي ارسال اطلاعات براي فواصل دور مناسب است، زيرا تجهيزات جانبي اين روش مانند نوع فيبر، ليزر، تکرارکننده‌ها و ... از خصوصياتي برخوردار هستند که ميزان هزينه را به شدت افزايش مي‌دهند، به‌طوري که قيمت تمام شده براي هر کانال، فقط براي ارسال اطلاعات به فواصل دور و شبکه‌هاي WAN[SUP][[11][/SUP][SUP]][/SUP] به صرفه خواهد بود. اگر بخواهيم اين روش را در مناطق شهري و شبکه‌هاي ناحيه‌اي( Metropolitan) و LAN[SUP][[12][/SUP][SUP]][/SUP] به کار ببريم، هزينه تمام‌شده براي هر کاربر بسيار زياد خواهد بود و به تبع آن تقاضاي استفاده از آن نيز کاهش مي‌يابد. اين مشکلي بود که در اواخر دهه 1990 و سال 2000 بسياري از شرکت‌هاي ارايه‌دهندة خدمات با آن روبرو بودند. در اين زمان روش CWDM[SUP][[13][/SUP][SUP]][/SUP] که در ابتداي دهه 1980 مطرح شده بود، مجدداً مورد توجه قرار گرفت. تفاوت اساسي CWDM ;با DWDM در فاصلة بين کانال‌ها است. در روش CWDM:فاصلة بين کانال‌ها 20 نانومتر است و در باندهاي O، E ، S ، C و L به کار گرفته مي‌شود. در اين محدوده، طول موجي با 8 تا 16 کانال که هر يک پهناي باندي تا 2.5
گيگابيت در ثانيه مطابق با] جدول (1) STM-[SUP]16[/SUP][ دارند، فراهم مي‌آورند و مي توان به پهناي باندي تا 40 گيگابيت در ثانيه بر روي يک فيبر تکي دست يافت.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg
شکل 6- یک نمونه تقویت کنندو مخلوط کنند داده به روش CWDMبرای ارسال در فیبر نوری

اما آنچه که امروزه باعث شده است تا CWDM بسيار مورد توجه قرار گيرد، هزينة بسيار کم آن نسبت بهDWDM است. روش CWDM که به طور گسترده در راه‌اندازي شبکه‌هاي FTTH[SUP][[14][/SUP][SUP]][/SUP] و FTTC[SUP][[15][/SUP][SUP]][/SUP] به کار گرفته مي‌شود، تا
فاصله 70کيلومتري به هيچ تکرارکننده‌اي براي ارسال اطلاعات با کيفيت مناسب نياز ندارد و تا فاصله 200کيلومتري که فاصله مناسب براي استفاده از روش CWDM است، فقط به دو تکرار‌کننده در فواصل 70 و 140 کيلومتري نياز
است که مزيت بزرگي نسبت به DWDM محسوب مي‌شود. مي‌توان در اين روش از تقويت‌کننده‌هايEDFA در طول موج1610-1530 نانومتر بهره برد
3-امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام
شرایط لازم برای رسیدن به امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام عبارت است:
1-امنیت فیزیکی2- امنيت سيگنال 3-امنيت پيام 4- امنيت در مقابل تهدید ،حمله ،فریب برقرار گردد
1-امنیت فیزیکی لازم وقتی می توان دست یافت ، حفظ اجزای مختلف که در ارسال پیام نقس دارند در برابر عوامل طبیعی وحملات نظامی از لحاظ سلامت فیزیکی اطمینان حاصل نمود.
2-امنیت در سیگنال ارسالی :حفظ سیکنال ارسالی و پیام حامل آن از تغییر احتمالی عمدی و یا غیر عمدی و دریافت کامل سیگنال حامل پیام در مقصد.
3-امنیت پیام از لحاظ عدم دست رسی به پیام توسط افراد غیر مجاز و دشمن و اطلاع از محتوی پیام توسط آنان
4-ضریب اطمینان بالا از عدم تغییر پیام اصلی در طول مسیر و یا ایجاد اغتشاش و قطع ارتباط توسط دشمن در مخابرات نظامی از اهمیت ویژه برخوردار است ودر قسمت های آینده نشان می دهیم اولویت مخابرات نوری بر دیگرراههای ارسال پیام چگونه است.

4- انواع فرستنده نوری و امنیت سیگنال
برای تولید سیگنال نوری مناسب جهت ارسال پیام در مخابرات نوری معمولا از سه منبع معروف استفاده می شود یک منبع نورLED (دیود گسیل کننده نور) LD(دیود لیزری)و یا لیزرهای گوناگون گازی... می باشد.
البته بسته به کانال ارسال می توان منبع مناسب نور را انتخاب نمود برای کانال هدایت شده مثل فیبر نوری منابع LED و LD مناسب بوده وهرکدام مزایای مخصوص دارد و میزان امنیت ارسال پیام در آنها مختلف است برای کانال هدایت نشده هوا وفضا آزاد، لیزرهای گوناگون گازی....یا لیزرco2 مناسب است برای ارسال پیام در دو منبع اول پیام ارسالی به جریان الکتریکی تبدیل و جریان الکتریکی به دیود نوری یا دیود لیزری اعمال شده و شدت نور تولیدی متناسب با جریان تزریقی به دیود نوری یا دیود لیزری ایجاد می گردد و نور مدوله شده در فیبر نوری ارسال می گرد اما در مورد لیزر های دیگر که توان پمپاژ الکتریکی نیست و یا نمی توان پمپاژ الکتریکی را به علت فنی تغییر داد ،عمل مدولاسیون خارجی با استفاده از اثر الکترواپتیکی انجام می گردد اما روش مدولاسیون خارجی صنعتی نمی باشد وتنها برای مخابرات فضای استفاده می شود
جدول(3) مقايسه بين ديود نيمه‌هادي با دیود لیزری
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif
با توجه به جدول 2سرعت ارسال پیام در ثانیه دیود لیزری خیلی بیشتر از دیود نوری ،برای فیبرنوری تک مدی لیزر مناسب تر بوده ولی برای فیبرنوری چند مدی ارسال اطلاعات منبع نوریLED مناسب تر است و کیفیت ارسال برای نور تولیدی لیزری بالاتر است چون شدت نور بیشتر بوده لذا می توان برای مسافت های طولانی تری از آن استفاده نمود
در لیزر چون طول کاواک تولید نور لیزر مدهای تشعشع را مشخص می کنند لذا با دقت بالایی می توان گفت هر لیزر فرکانس و طول موج مخصوص به خود را دارد و همچنین می توان با استفاده از سنجه فابری پروکه ازدو آینه موازی به فاصله D این پهنای خط طول موج را دقیق تر نمودو از این پارامتر برای مشخص نمودن سیگنال دریافتی در مقصد و راستی آزمای اعتبار اصلی بودن آن بهره جست ودر صورت فریب و تغییر سیگنال توسط حمله کننده آن را مشخص نمود و همچنین چون تزویچ سیگنال نور لیزر وفیبر نوری ساده نبوده در صورت قطع فیبرنوری توسط حمله کننده و ارسال پیام غیرخودی از کانال، زمان لازم به اندازه ای است که در مقصد می تواند از حمله مربوط اطلاع حاصل نمود و همچنین چون سیگنال های ارسالی از فیبر نوری ائتلاف قابل ملاحظه ای به بیرون از فیبر ندارد لذا استخراج پیام و اطلاعات از سیگنال عبوری در داخل فیبر نوری توسط افراد غیر مجاز ممکن نیست لذا امنیت پیام نسبت به کابل های مسی تلفن و دیگر کانال های ماکروی سیمی بهتر می باشد هر چند با بکار بردن بعضی از اثرات الکترواپتیکی که در مقاله بعدی توضیح داده می شود امکان برداشت قسمتی از سیگنال وجود دارد ولی با وسایل دقیق اندازه گیری شدت در مرکز می توان از دستبرد اطلاعات در منبع آگاه شد و با ارسال پیام لازم به فرستنده ارتباط را قطع نمود تا از دستیابی اطلاعاتی دشمن جلوگیری نمود.
همچنین به خاطر عدم تاثیر امواج الکترومغناطیسی خارجی روی فیبر نوری وسایل مخابراتی نوری را می توان با ضریب اطمینان بالاتری نسبت به حملات EMP و بمب های الکترومغناطیسی ایمن نمود در صورتی که این نوع حملات می تواند به سادگی به کانال های سیمی دیگر مخابرات و حتی کانال های مخابراتی فضایی آزاد ارتباطات ماکروویو و رادیویی اثرات نامطلوبی ایجاد نماید کانالهای فیبر نوری از این لحاظ امن هستند البته این کانال ها در مقابل خطرات محیط بسیار حساس بوده و شکننده هستند
6-کانال ارسال پیام از فرستنده تاگیرنده
می دانيم هر گاه نور از محيط اول به محيط دوم که غليظ تر است وارد شود دچار شکست ميشود.واگر نور از محيط غليظ با زاويه بيش از زاويه حد به سطح آن برخورد کندسطح ماده همانند يک آينه تخت عمل می کند و نور بازتابش می کند.
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif

شکل( 7) شکست نور از محيط غليظ بر اساس قانون اسنل
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif
شکل8 فيبرنوری يا موجبر استوانه ای از جنس شيش

از اين خاصيت در فيبرهای نوری استفاده شده است. فيبرنوری يک موجبر استوانه ای از جنس شيشه (يا پلاستيک) که دو ناحيه مغزی وغلاف با ضريب شکست متفاوت ودولايه پوششی اوليه وثانويه پلاستيکی تشکيل شده است . بر اساس قانون اسنل انتشار نور در فيبر نوری برقرار میشود در فيبر نوری انتشار نور تحت تاثير عواملی ذاتی و اکتسابی دوچار تضعيف می شود. اين عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رايلی، خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند .
1- 6 مقایسه کانال ارسال داده در انواع مخایرات با فيبرهای 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.افDSF ساخته شد.
نکته قابل ذکر اين است فيبر نوری را از جنسی می سازند تا نور با هر زاويه ای هم که به سطح مقطع آن برخورد کرد از آن خارج نشود و در طول فيبر حرکت کند.فرايند انتقال سيگنال بدين صورت است که يک سيگنال را توسط چند عمل مدولاسيون به فرکانkHz ۶۴ می رسانند سپس توسط ليزر آن را به فرکانس نور تبديل و به داخل فيبر می تابانند.چون فر کانس نور در حد گيگابايت است يک پهنای باند فوق العاده زياد برای انتقال سيگنال در اختيار ما قرار می دهد وهمچنين با مالتی پلکس کردن سيگنالها ميتوان ۱۹۲۰ کانال را همزمان از داخل فيبر عبور داد.اين خاصيت باعث شده تا ارتباط بين دو مرکز مخابرات تنها با يک رشته فيبر بر قرار شود.اتلاف توان سيگنال در ۱ کيلومتر از فيبر نوری در فرکانس ۴۰۰ گيگا هرتز dB ۱۰ است در مقايسه با کابل هم محور به قطر ۱ سانتی متر که در فرکانس ۱۰۰ کيلو هرتز ،dB۱و در فرکانس ۳مگاهرتز dB ۱/ ۵ اتلاف دارد .اين اتلاف کمتر است اتلاف کم فيبرها باعث شده تا در ميان راه ازrepeater کمتری استفاده شود و از هزينه ها کاسته شود.همچنين ارزان بودن فيبر وخواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از فيبر روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود.تنها ايرادی که به فيبر وارد است اينست که به راحتی سيمها نميتوان آنها را پيچ وخم داد زيرا زاويه تابش نور در داخل آن تغيير ميکند و باعث می شود نور از سطح آن خارج شود دومین ايراد آن اين است که اتصال دو رشته فيبر نيز احتياج به دقت ولوازم خاصی دارد.
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif
شکل (9)كابل جفت تابيده) يکي از قديمي ترين رسانه هاي انتقال مي باشد که شامل دو سيم مسي عايق دار است که به صورت مارپيچ بهم تابيده شده اند. علت اصلي تابيدن سيم‌ها، كاهش اثر آنتن در دريافت سيگنال اغتشاش بيروني مي‌باشد).
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif
شکل (10)كابل محوریا كواكسيال( رسانه انتقالي است كه بطور عمومي استفاده مي‌شود. ‌اين نوع كابل به علت پوشش فلزي مي‌تواند كارايي بيشتري را (از نظر سرعت و فاصله) نسبت به زوج تابيده فراهم كند. )
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg
شکل(11) کابل حامل فيبرهاي نوري
جدول 4-مقايسه مشخصات برخي از كانالهاي انتقال

نوع كانال	كانالهاي راديويي	خطا	پياده سازي	*قيمت*	*توضيح*
خطوط تلفن معمولي	كم (‌حدود 4KHz )	زياد	ساده	ارزان	براي فواصل كوتاه مناسب است
زوج سيم	متوسط ( حدود جند ده تا صد مگاهرتز)	متوسط	ساده	ارزان	براي فواصل كوتاه مناسب است
كابلهاي كواكس	حدود جند صد مگاهرتز	كم	متوسط	متوسط	براي فواصل كوتاه مناسب است
فيبرهاي نوري	حدود جند گيگا هرتز	بسيار كم	پيچيده	متوسط	بهترين كارايي
كانالهاي ماهواره	حدود جند صد مگا هرتز	توسط	بسيار پيچيده	گران	در همه جا تحت پوشش
كانالهاي راديويي	حدود جند مگا هرتز	زياد	نسبتا پيچيده	نسبتا گران	در جايي كه كابل كشي عقلانی نيست مناسب مي باشد

2-6مزاياي فيبرنوري

سرعت انتقال اطلاعات در فيبر نوري بسيار بالا و در حد سرعت نور مي باشد

2- فيبر هاي نوري از عوامل طبيعي كمتر تاثير مي پذيرند بدين صورت كه ميدان هاي مغناطيسي و يا الكتريكي شديد بر آن هيچ تاثيري نمي گذارد
3- به دليل عدم تاثير پذيري عواملي چون ميدان هاي مغناطيسي مي توان آن را در كنار كابلهاي فشار قوي استفاده كرد
4- توليد آن مقرون به صرفه است به طوري كه حتي از كابلهاي مسي كه هم اكنون براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود مقرون به صرفه تر مي باشد
5- به دليل تضعيف بسيار كم شعاع نوري در فيبر نوري نيار به تقويت كننده هاي بين راهي در مسافت هاي طولاني بسيار كمتر از كابل می باشد
7-پهنای باند بالا تر است
8- نرخ ارسال داده ها بالا تا چند صد Ebps
9- در مقابل نویز مقاوم هستند
10-انشعاب از فیبر نوری برای شنود اطلاعات کار دشواری است.
3-6معايب فيبر نوري
1- از فيبر نوري فقط مي توان براي انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع هاي نوري استفاده كرد و نمي توان براي انتقال الكتريسيته استفاده نمود
2- اتصال دو فيبر نوري به يكديگر بسيار مشكل و وقت گير مي باشد و نياز به دانش فني خاص خود را دارد
3-پاشندگي :Dispersion اگر جسمي داراي ضريب شكست n باشد و n تابعي از طول موج باشد آن جسم ” پاشنده “ است.
از آن جا كه مواد فيبر از دو ضريب شكست متفاوت n1,n2 ( به ترتيب مربوط به هسته و پوشش) تشكيل يافته است لذا فيبر نوري يك محيط پاشنده است پاشندگي درون مدي بستگي به جنس ماده و ساخت تار نوري دارد ولي پاشندگي بين مدي بستگي به نوع و ساخت تار نوري دارد .
پاشندگي بين مدي فقط در تارهاي چند مدي ظاهر مي شود و در تارهاي تک مدي وجود ندارد .
در تارهاي تک مدي کل پاشندگي را فقط درون مدي در نظر مي گيرند.
و سنجش خواص پاشندگي در يک تار نوري معمولاً بر حسب پهن شدن زماني پالس درواحد طول تار(يعني برحسب ns/km )بيان مي شود.
بنا براين تعداد پالس هاي سيگنال نوري که مي توان در يک فاصله زماني معين ارسال کرد و در نتيجه ظرفيت انتقال اطلاعات تار نوري بوسيله پاشندگي پالس به ازاء واحد زمان محدود مي شود.
اعوجاج سيگنال، باعث پهن شدن سيگنال پالس نوري در طول موج فيبر مي شود.
پهن شدن باند ارسالي (ارسال سيگنال آنالوگ) و پهن شدن پالس (ارسال سيگنال ديجيتال) در طول فيبر نوري، باعث تداخل اطلاعات و اعوجاج و بالاخره ” عدم تشخيص “ آن در مقصد مي شود. پس به طور کلي پاشندگي باعث محدوديت در فاصله انتقال يا ظرفيت انتقال و يا ترکيب اين دو مي شود.
براي اينکه در يک لينک تار نوري، پالس هاي نوري بدون هم پوشاني باشند بايد نرخ بيت ديجيتال β کمتر ازτ2 عرض پالس پهن شده در اثر پاشندگي باشدو يا حداکثر برابر با آن باشد
4 - انحراف شعاع الکترواپتیکی یا تغییر شدت یا فرکانس یا فاز مبتنی بر اثرات الکترواپتیکی این اثرات در بعضی موارد می توان برای تخریب ارتباط استفاده نمود . البته از اثرات الکترواپتیکی معمولا برای مدولاسیون پیام روی پرتوی لیزری استفاده می شود
نتجه گیری :
توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی و حملات بمب های الکترو مغناطیسی وپهناي باندي تا1600 گيگابيت شبکه‌هاي نوري باروش WDM مي‌توان بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی زمینی و ستادی باشد و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند که امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نمایید این نوع مخابرات ترجیح داده می شود هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش از بتون روی کابل محا فظت لاز م را فراهم نمود
مراجع
[1] A. Abu-aisheh, and S. Moslehpour, ”Pre-amp EDFA ASE Noise Minimization for
Optical Receiver Transmission Performance Optimization”, CISSE 2007 Conference
[2] W. Moench “Measuring the Optical Signal-to-Noise Ratio in Agile Optical Networks.
OFC, 2007
[3] J. T. Verdeyen, 1995, “Laser Electronics”, third edition, Prentice Hall.
[4] A. Abu-aisheh, 2003, “Pre-amp EDFA Noise Characterization for Optimal Optical
Receiver Transmission performance,” Ph.D. dissertation, Dept. of Elec. Eng. Florida
Institute of Technology, Melbourne, FL.
[5] J. Gowar, 1993 “Optical Communication Systems”, second edition, Prentice Hall Inc.
[6] O. Becker and Simpson, 1999 “Erbium-Doped Fiber Amplifiers, Fundamentals and
Technology”, Academic Press, NY.
[7] R. Tucker and H. Kingston “ Optical Sources Detectors and Systems Fundamentals and
Applications” Academic Press, Inc, (1995)
[8] R. S. Tucker and D. M. Baney, 2001 “Optical Noise Figure: Theory and Measurement”
OFC, Anaheim, CA.
[9] S. Yamamura, Y. Hanamaki, K. Kawasaki, K. Shigihara, Y. Nagai, T. Nishimura, E. Omura, A very low
failure rate of COD free high power 0.98 μm laser diode with the window structure, in: OFC 2000, Baltimore,
MD, 2000.
[10] J.J. Pan, R.W. Lancaster, W. Libby, M. Manning, W. Pauplis, Waveguide pack, United State Patent 5493627,
1996.
[11] S.R. Bowman, "Lasers Without Internal Heat Generation," IEEE J. Quantum Electron. 35, 115-122 (1999).
[12] S.R. Bowman, "Non-Exothermic Quasi-Two Level Laser," U.S. Patent #6,370,172, issued April 2002.
[13] S.R. Bowman, N.W. Jenkins, B. Feldman, and S. O'Connor, "Demonstration of a Radiatively Cooled Laser," Conference on Lasers and Electro-Optics, Long Beach, CA, June 2002.
[14]Application of Lasers for Sensing & Free Space Communication 10 July - 14 July 2011, The Westin Harbour Castle, Toronto, Ontario, Canada
Last, M. An 8 mm3 digitally steered laser beam transmitter. IEEE/LEOS International Conference on Optical MEMS, Kauai,
HI, USA, 21-24 Aug. 2000. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2000. p.69-70.
[15] Macro Mote webpage
– http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/macro_motes/macromotes.html
[16]Seth’s Master’s Thesis
– http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/shollar_thesis.pdf
[17] Advanced Circuits - http://www.advancedcircuits.com/
[18 ]BS Leibowitz, BE Boser, KSJ Pister, “CMOS ‘Smart Pixel’ for Free-Space Optical Communication”, SPIE EI 2001 Conference
4306A, Proc. SPIE vol 4306-37.
[19] P. Hoeher, “Adaptive modulation and channel coding using reliability
information,” in Proc. of 5th International OFDM-Workshop, Hamburg,
Germany, Sep. 2000, pp. 14.1–14.4.
[20]Encyclopedia of Laser Physics and Technology - an Open Access Resource of In-Depth Information, Free Articles, No nlinear and Fiber Optics.mht
[21]Evolution Toward the Next-Generation Core Optical Network, Adel A. M. Saleh, Fellow, IEEE, and Jane M. Simmons, Senior Member, IEEE, JOURNAL OF
55(9), 1978-1985 (2007). LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 24, NO. 9, SEPTEMBER 2006

[1] . WDM [SUP][1][/SUP](wavelength division multiplexin)

[2] DWDM DWDM(Dense WDM)

[3] IP Internet Prot

[4] ATM Asynchronous Transfer Mode

[5] SONET SONET is the American National Standards Institute standard for synchronous data transmission on optical media. The international equivalent

[6] ISP Internet service provider

[7] TDM Time-division multiplexing (TDM )

[8] SDH Synchronous Digital Hierarch

[9] EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifie

[10] DWDM(Dense WDM

[11] WAN wide area network

[12] LAN local area network

[13] Coarse WDM يا CWDM

[14] FTTC Fibre to the Cabinet

[15] FTTHFiber to the Homeتوانمندی سامانه مخابرات نوری در تحقق مخابرات امن با ارسال داده تا1600 گيگابيت در ثانيه
مهدي محمد بيگي کارشناسی ارشد فیزک
چکیده :ارسال اطلاعات توسط انتشار نور را مخابرات نوری می گویند. با توجه به روش های مختلف ارسال پیام در مخابرات نوری می توان به ضریب اطمینان وامنیت بیشتر دست یافت وبا مقایسه مخابرات نوری با دیگر انواع مخابرات رادیویی و میکرو موج درمخابرات نوری مزایا بیشترو معایب کمتر است توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی و حملات بمب های الکترو مغناطیسی و رسیدن به پهناي باندي تا1600 گيگابيت. باروش[SUP]([1])[/SUP] CWDMو WDM[SUP]([2][/SUP][SUP])[/SUP] بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی است و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نماید هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد اما می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش دادن کانال ارتباطی استحکام لازم را ایجاد نمود
کلید واژه: مخابرات نوری ،اثر الکترواپتیکی ، پیام ، فیبر نوری، دیود های لیزری، دیود های نوری، شبکه‌هاي نوري ،تقويت‌کننده‌هاي نوري
1-مقدمه:
مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور واسط انتقال داده باشد. کانال چنین ارتباطی می‌تواند فضای آزاد، هوا یا فیبر نوری باشد.دستگا ه هایی که وظیفه تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال نوری را انجام می دهند ، منابع نوری می نامند که به طور کلی به سه دستهLED (Light Emitting Diode))یا دیود های منتشر کننده نوروLD)Laser Diod )یا دیود های لیزری یا دیگر انواع لیزرتقسیم می گردند .
در سال 1880 میلادی الکساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در0 5سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و مخابرات بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است.
ویژگی های مخابرات نوری عبارت است
* توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است
*آزادی از نویز های الکتریکی: بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل عدم رسانندگی الکتریکی می تواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود می رسند
*تکنیکهای مخابرات نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود. در مخابرات فيبر نوري، نور مورد استفاده، عموماً ليزر با طول موج حدود 1500 نانومتر است که بسته به کاربرد، بردهاي مختلفي دارد. گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم‌هاي انتقال و مخابرات فيبر نوري يکي از پر اهميت‌ترين موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت، دقت و تسهيل از مهم‌ترين ويژگي‌هاي مخابرات فيبر نوري است. يکي از پر اهميت ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري، آساني انتقال در فرستادن سيگنال‌هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است امروزه انتقال سيگنال‌ها به وسيله امواج نوري به همراه تکنيک‌هاي وابسته آن، شهرت و آوازه سيستم‌هاي انتقال ماهوارها را به شدت مورد تهديد قرار داده است. دير زماني ست که اين مطلب، که نور مي تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گيرد، به اثبات رسيده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترين وجه استفاده کند.
• سيستم‌هاي نوري از اوايل دهة 1980 مورد توجه و استفاده قرار گرفته است. امروزه نيز تلاشهاي بسياري براي استفادة بهينه از اين روش در کاربردهاي مختلف، در حال انجام است. CWDM و DWDM دو روش اصلي مورد استفاده در شبکه‌هاي نوري است. متن حاضر در ادامة سلسله مطالب مربوط به شبکه‌هاي نوري، به بررسي روش WDM و خصوصيات روش‌هاي CWDM و DWDM پرداخته است و آنها را مورد مقايسه قرار داده است.
2-روش WDMواستانداردمختلف ارسال داده
اگر نگاهي به مشکلات فعلي صنعت مخابرات، به خصوص در زمينة سرويس‌دهي به کاربران بيندازيم، به اهميت WDMبيشتر پي خواهيم برد. اولين چالش پيش روي صنعت مخابرات، افزايش روز افزون تقاضا براي سرعت‌هاي بالاتر و در نتيجه پهناي باند بيشتر است؛ به طوري که برخي اعتقاد دارند ظرفيت لازم براي شبکه، هر شش ماه، دو برابر مي‌شود. دومين چالش اساسي موجود، تکنولوژي‌هاي گوناگوني است که براي عملياتي كردن و استفاده از انواع شبکه به کار مي‌روند IP[SUP][[3][/SUP][SUP]][/SUP]، ATM[SUP][[4][/SUP][SUP]][/SUP] و SONET[SUP][[5][/SUP][SUP]][/SUP] از جملةاين موارد هستند که به طور گسترده‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرند و هر يک مزاياي خاص خود را دارا هستند؛ اما هر يک به تجهيزاتي براي تبديل به يکديگر نياز دارند.
اهداف ATM
1. حداقل پهنای باند آن Mbps155 است.
2. اطلاعات در قالب بسته هايی با طول ثابت (53) بايت هستند.
3. به هر بسته يک سلول گفته می شود.
4. اين شبکه ها احتياج به فيبر نوری و سوئيچهای خاصی دارند.
5. اين تکنولوژی می تواند برای ايجاد هر نوع شبکه ای بکار رود.
6. فعلا در Backbone شبکه های WAN کاربرد دارد.
اهداف استاندارد امريکاي شمالي SONET واستاندارد بين‌المللي SDH
1- همكاري حاملهاي مختلف را توسط تعريف استاندارد سيگنال دهي عمومي با در نظر گرفتن طول موج، زمانبندي فراهم مي كند
2- فراهم كردن وسايلي بود كه براي سازگاري سيستمهاي ديجيتالي آمريكايي، ژاپني و اروپايي
3 - ارائه روشي براي تسهيم سازي چند كانال ديجيتال به يكديگر
4- پشتيباني اعمال مديريت و نگهداري (OAM)
جدول (1) مقایسه فرمت‌هاي گوناگون SONET واستاندارد بين‌المللي SDH
SONET and SDH multiplex rates
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif
شكل (1) پرتوهای نوری حامل داده هر فیبر با انرژي مخصوص به خود و باطول موج مختلف وارد يك منشور مي‌شوند. ‌اين پرتوها با هم تركيب مي شوند و در فيبر مشتركي به مقصدي دور ارسال می گردد.

با استفاده از شبکه‌هاي نوري و روش WDM مي‌توان به پهناي باندي تا1600 گيگابيت در ثانيه دست يافت که با استفاده از اين پهناي باند، مي‌توان بيش از 30ميليون تماس تلفني را فقط با استفاده از يک فيبر منتقل کرد و مشکل تکنولوژي‌هاي متفاوت نيز به راحتي حل مي‌شود. با توجه به اينکه اطلاعات بر روي فيبر با استفاده از روش WDM بر روي طول موج‌هاي مختلفي ارسال مي‌شود. {شكل (1) }که مستقل از يکديگر عمل مي‌کنند، لذا مي‌توان به راحتي انواع مختلف تکنولوژي را در اين زمينه مورد استفاده قرار داد و خدمات مختلفي نظير صوت، تصوير، اطلاعات و مولتي مديا را به کاربران ارايه كرد.
2-راه‌حل‌هاي افزايش ظرفيت در شبکه‌هاي نوري
براي افزايش ظرفيت کاربران شبکه، مي‌بايست راه حلي انتخاب شود که اقتصادي باشد و کاربر را براي استفاده از آن ترغيب كند. اولين راه‌حلي که به ذهن مي‌رسد، استفاده از تعداد بيشتري فيبر براي دسترسي به پهناي باند بالاتر است که اين كار اصلاً به صرفه نيست؛ چرا که يک راه‌حل کاملاً سخت افزاري است که با صرف هزينه و وقت زياد همراه است. ضمن آنکه استفاده از تعداد فيبر بيشتر، الزاماً امکان ارايه خدمات جديد را براي [SUP][[6]][/SUP] ISP ها فراهم نمي‌آورد. راه‌حل دوم افزايش ظرفيت ، استفاده از مالتي پلکسينگ زماني TDM[SUP][[7][/SUP][SUP]][/SUP] است که با تقسيم‌بندي زماني‏ امکان ارسال اطلاعات کاربران بيشتری را بر روي فيبر فراهم مي‌آورد.
اين روش به‌طور معمول بر روي شبکه‌هاي فعلي مخابرات استفاده مي‌شود؛ اما امکان افزايش ناگهاني سرعت با اين روش امکان ‌پذير نیست. بنابر استانداردي كه تعريف شده است، گام بعدي، دسترسي به سرعت 40Gbs پس از 10 Gbs است که دستيابي به آن تنها با روش TDM و در آيندة نزديک امکان‌پذير نخواهد بود و مستلزم پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي است. روش TDM هم اکنون در شبکه‌هاي انتقال بر اساس SONET که استاندارد امريکاي شمالي و SDH[SUP][[8][/SUP][SUP]][/SUP] که استاندارد بين‌المللي است به‌کار مي‌رود. قابل ذکر است که SONET و SDH استانداردهايي هستند که براي سيگنالهاي ديجيتالي تعريف شده‌اند و سرعت ارتباطات، ساخت قطعات الکترونيکي و بسته‌ها و رابط‌هاي نوري را استاندارد مي‌کنند.
راه‌حل سومي نيز براي ISPها وجود دارد و آن استفاده از روش WDM است. در اين روش، به هر يک ازسيگنالهاي نوري ورودي، يک طول موج و يا يک فرکانس خاص داده مي‌شود و سپس تمام سيگنال‌ها بر روي يک فيبر ارسال مي‌شوند. از آنجا که هر يک از اين طول موج‌ها مستقل از يکديگر هستند و بر روي هم هيچ گونه تأثيري ندارند، اين امکان را به ISPها مي‌دهند تا از امکانات موجود شبکه به طور بهينه بهره بگيرند و بتوانند ازتکنولوژي‌هاي مختلف استفاده کنند. در واقع، WDM چندين سيگنال نوري را ترکيب مي‌کند و آنها را به‌صورت يک مجموعه، تقويت و ارسال مي‌کند که اين امر موجب افزايش ظرفيت خواهد شد. هر يک از اين سيگنالها مي‌توانند سرعت‌هاي مختلف نظير OC-3,-12,-24 و فرمت‌هاي گوناگون IP ، ATM و SONET را داشته باشند.
اما آنچه که WDM را اين چنين پرارزش و مفيد ساخته است، تقويت‌کننده‌هايي هستند که سيگنال نوري را بدون تبديل به سيگنال الکتريکي تقويت مي‌کنند. اين تقويت‌کننده‌ها پهناي باند مشخصي دارند و در اين پهناي باند مي‌توانند تا 100 طول موج را تقويت کنند. تقويت‌کننده‌ EDFA[9]از جملة اين تقويت‌کننده‌ها هستند که به ترتيب در باند طول موجي 1560-1530 و 1610-1528 نانومتر استفاده مي‌شوند. . تقويت‌کننده‌هاي EDFAیک لیزر از نوع آلائنده شده با عایق است در این لیرز یون های فلز Er[SUP]3+[/SUP] [SUB]68[/SUB] در شیشه(فیبر) تزریق شده و با

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif
شکل (2)تراز لیزر ایربیوم یونی3+

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif
شکل (3) شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 930تا1030 نانومتر و شکل خط جذب اتم ایربیوم یونی3+ برای طول موج 1450تا1650 نانومتر وضریب گسیل القای اتم ایربیوم یونی3+

دمش اپتیکی توسط یک دیود نوری با طول موج930تا1030 نانومتر جمعیت معکوس لازم جهت فرآیند لیزر سه ترازی شکل (2) و عمل تقویت نور وردی با طول موج 1450تا1650 نانومتر فراهم می شود البته شرایط این عمل به برآورد شدن عوامل موثر در معادله آهنگ و شکل خط جذب شکل (3) و شکل خط ضریب گسیل القای دارد و این موضوعات خود به میزان فلز Er[SUP]3+[/SUP] [SUB]68[/SUB]وترکیبات شیشه بستگی دارد که توضیح کامل آن محاسبه ضریب تقویت شکل 4و5، نویزاحتیاج به نگارش چند صد مقاله است

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg
شکل 4- بلوک دیاگرام طيف گين تقویت کننده EDFA

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg
شکل 5-طيف گين تقویت کننده EDFA
به طور کلي مي‌توان خصوصيات روش WDM را به صورت زير برشمرد:فراهم آوردن سرعت‌هاي بالا بر روي يک فيبر تکي قابليت اطمينان و امنيت بالا گام بعدي افزايش ظرفيت، استفاده همزمان از دو روش WDM و TDM است. در روش TDM، افزايش ظرفيت با افزايش سرعت بر روي يک خط ارتباطي انجام مي‌شود. در حالي که در روش WDM ، اين کار با استفاده از طول موجهاي مختلف و در واقع افزايش خطوط ارتباطي صورت مي‌گيرد. بنابراين با ترکيب اين دو روش، مي‌توان به ظرفيت بالاتر بر روي يک فيبر دست يافت و اين امکان را همواره فراهم آورد تا با پيشرفت تکنولوژي ساخت قطعات الکترونيکي، آن را به طور موثري در افزايش سرعت شبکه هاي نوري به کار گرفت.
محيط انتقال در شبکه‌هاي نوري، فيبر نوري است و باند طول موجي که مي‌توان براي ارسال اطلاعات استفاده کرد بين 1260 تا 1625 نانومتر، يعني پنجره‌هاي دوم و سوم مخابرات نوري است. لازم به ذکر است که پنجره اول مخابرات نوري در طول موج 850 نانومتر و پنجره‌هاي دوم و سوم به ترتيب در طول موجهاي 1300نانومتر با کمترين پاشندگي و 1550 نانومتر با کمترين تلفات هستند. اين باندطول موجي که از آن براي انتقال اطلاعات بر روي فيبر استفاده مي‌شود، به 5 باند جدول2، تقسيم مي‌شود که در روش‌هاي مختلف WDM به کارگرفته مي‌شوند.

جدول 2[SUB]- [/SUB]باندهاي طول موجي انتقال اطلاعات بر روي فيبرنوری

محدودة طول موج بر حسب نانومتر	نام باند
1360-1260	O-Band
1460-1360	E-Band
1530-1460	S-Band
1565-1530	C-Band
1625-1565	L-Band

براي استفادة حداکثري از ظرفيت فيبر در روش WDM، بايد فاصله بين طول موج‌هايي را که براي انتقال اطلاعات استفاده مي‌شود، کم کرد تا اطلاعات بيشتري را بر روي يک فيبر ارسال كرد. لذا روش DWDM[SUP][[10][/SUP][SUP]][/SUP] در اوايل دهة 1990 مطرح شد تا از فيبر براي انتقال اطلاعات در فواصل دور و شبکه‌هاي گسترده بهره گرفته شود.
در روش DWDM فاصلة بين کانال‌ها که براي ارسال اطلاعات استفاده مي‌شود، 4/0 نانومتر است و هر کانال پهناي باندي تا 10گيگابيت در ثانيه را براي کاربران فراهم مي‌آورد. اين روش در باند C و L به کار مي‌رود و بين 32 تا 160 کانال ايجاد مي‌شود که با اين تعداد کانال، به پهناي باند 1600-100 گيگابيت در ثانيه مي‌توان دست يافت. اما لازم به ذكر است كه اين روش فقط براي ارسال اطلاعات براي فواصل دور مناسب است، زيرا تجهيزات جانبي اين روش مانند نوع فيبر، ليزر، تکرارکننده‌ها و ... از خصوصياتي برخوردار هستند که ميزان هزينه را به شدت افزايش مي‌دهند، به‌طوري که قيمت تمام شده براي هر کانال، فقط براي ارسال اطلاعات به فواصل دور و شبکه‌هاي WAN[SUP][[11][/SUP][SUP]][/SUP] به صرفه خواهد بود. اگر بخواهيم اين روش را در مناطق شهري و شبکه‌هاي ناحيه‌اي( Metropolitan) و LAN[SUP][[12][/SUP][SUP]][/SUP] به کار ببريم، هزينه تمام‌شده براي هر کاربر بسيار زياد خواهد بود و به تبع آن تقاضاي استفاده از آن نيز کاهش مي‌يابد. اين مشکلي بود که در اواخر دهه 1990 و سال 2000 بسياري از شرکت‌هاي ارايه‌دهندة خدمات با آن روبرو بودند. در اين زمان روش CWDM[SUP][[13][/SUP][SUP]][/SUP] که در ابتداي دهه 1980 مطرح شده بود، مجدداً مورد توجه قرار گرفت. تفاوت اساسي CWDM ;با DWDM در فاصلة بين کانال‌ها است. در روش CWDM:فاصلة بين کانال‌ها 20 نانومتر است و در باندهاي O، E ، S ، C و L به کار گرفته مي‌شود. در اين محدوده، طول موجي با 8 تا 16 کانال که هر يک پهناي باندي تا 2.5
گيگابيت در ثانيه مطابق با] جدول (1) STM-[SUP]16[/SUP][ دارند، فراهم مي‌آورند و مي توان به پهناي باندي تا 40 گيگابيت در ثانيه بر روي يک فيبر تکي دست يافت.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg
شکل 6- یک نمونه تقویت کنندو مخلوط کنند داده به روش CWDMبرای ارسال در فیبر نوری

اما آنچه که امروزه باعث شده است تا CWDM بسيار مورد توجه قرار گيرد، هزينة بسيار کم آن نسبت بهDWDM است. روش CWDM که به طور گسترده در راه‌اندازي شبکه‌هاي FTTH[SUP][[14][/SUP][SUP]][/SUP] و FTTC[SUP][[15][/SUP][SUP]][/SUP] به کار گرفته مي‌شود، تا
فاصله 70کيلومتري به هيچ تکرارکننده‌اي براي ارسال اطلاعات با کيفيت مناسب نياز ندارد و تا فاصله 200کيلومتري که فاصله مناسب براي استفاده از روش CWDM است، فقط به دو تکرار‌کننده در فواصل 70 و 140 کيلومتري نياز
است که مزيت بزرگي نسبت به DWDM محسوب مي‌شود. مي‌توان در اين روش از تقويت‌کننده‌هايEDFA در طول موج1610-1530 نانومتر بهره برد
3-امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام
شرایط لازم برای رسیدن به امنیت کامل در ارسال و دریافت پیام عبارت است:
1-امنیت فیزیکی2- امنيت سيگنال 3-امنيت پيام 4- امنيت در مقابل تهدید ،حمله ،فریب برقرار گردد
1-امنیت فیزیکی لازم وقتی می توان دست یافت ، حفظ اجزای مختلف که در ارسال پیام نقس دارند در برابر عوامل طبیعی وحملات نظامی از لحاظ سلامت فیزیکی اطمینان حاصل نمود.
2-امنیت در سیگنال ارسالی :حفظ سیکنال ارسالی و پیام حامل آن از تغییر احتمالی عمدی و یا غیر عمدی و دریافت کامل سیگنال حامل پیام در مقصد.
3-امنیت پیام از لحاظ عدم دست رسی به پیام توسط افراد غیر مجاز و دشمن و اطلاع از محتوی پیام توسط آنان
4-ضریب اطمینان بالا از عدم تغییر پیام اصلی در طول مسیر و یا ایجاد اغتشاش و قطع ارتباط توسط دشمن در مخابرات نظامی از اهمیت ویژه برخوردار است ودر قسمت های آینده نشان می دهیم اولویت مخابرات نوری بر دیگرراههای ارسال پیام چگونه است.

4- انواع فرستنده نوری و امنیت سیگنال
برای تولید سیگنال نوری مناسب جهت ارسال پیام در مخابرات نوری معمولا از سه منبع معروف استفاده می شود یک منبع نورLED (دیود گسیل کننده نور) LD(دیود لیزری)و یا لیزرهای گوناگون گازی... می باشد.
البته بسته به کانال ارسال می توان منبع مناسب نور را انتخاب نمود برای کانال هدایت شده مثل فیبر نوری منابع LED و LD مناسب بوده وهرکدام مزایای مخصوص دارد و میزان امنیت ارسال پیام در آنها مختلف است برای کانال هدایت نشده هوا وفضا آزاد، لیزرهای گوناگون گازی....یا لیزرco2 مناسب است برای ارسال پیام در دو منبع اول پیام ارسالی به جریان الکتریکی تبدیل و جریان الکتریکی به دیود نوری یا دیود لیزری اعمال شده و شدت نور تولیدی متناسب با جریان تزریقی به دیود نوری یا دیود لیزری ایجاد می گردد و نور مدوله شده در فیبر نوری ارسال می گرد اما در مورد لیزر های دیگر که توان پمپاژ الکتریکی نیست و یا نمی توان پمپاژ الکتریکی را به علت فنی تغییر داد ،عمل مدولاسیون خارجی با استفاده از اثر الکترواپتیکی انجام می گردد اما روش مدولاسیون خارجی صنعتی نمی باشد وتنها برای مخابرات فضای استفاده می شود
جدول(3) مقايسه بين ديود نيمه‌هادي با دیود لیزری
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif
با توجه به جدول 2سرعت ارسال پیام در ثانیه دیود لیزری خیلی بیشتر از دیود نوری ،برای فیبرنوری تک مدی لیزر مناسب تر بوده ولی برای فیبرنوری چند مدی ارسال اطلاعات منبع نوریLED مناسب تر است و کیفیت ارسال برای نور تولیدی لیزری بالاتر است چون شدت نور بیشتر بوده لذا می توان برای مسافت های طولانی تری از آن استفاده نمود
در لیزر چون طول کاواک تولید نور لیزر مدهای تشعشع را مشخص می کنند لذا با دقت بالایی می توان گفت هر لیزر فرکانس و طول موج مخصوص به خود را دارد و همچنین می توان با استفاده از سنجه فابری پروکه ازدو آینه موازی به فاصله D این پهنای خط طول موج را دقیق تر نمودو از این پارامتر برای مشخص نمودن سیگنال دریافتی در مقصد و راستی آزمای اعتبار اصلی بودن آن بهره جست ودر صورت فریب و تغییر سیگنال توسط حمله کننده آن را مشخص نمود و همچنین چون تزویچ سیگنال نور لیزر وفیبر نوری ساده نبوده در صورت قطع فیبرنوری توسط حمله کننده و ارسال پیام غیرخودی از کانال، زمان لازم به اندازه ای است که در مقصد می تواند از حمله مربوط اطلاع حاصل نمود و همچنین چون سیگنال های ارسالی از فیبر نوری ائتلاف قابل ملاحظه ای به بیرون از فیبر ندارد لذا استخراج پیام و اطلاعات از سیگنال عبوری در داخل فیبر نوری توسط افراد غیر مجاز ممکن نیست لذا امنیت پیام نسبت به کابل های مسی تلفن و دیگر کانال های ماکروی سیمی بهتر می باشد هر چند با بکار بردن بعضی از اثرات الکترواپتیکی که در مقاله بعدی توضیح داده می شود امکان برداشت قسمتی از سیگنال وجود دارد ولی با وسایل دقیق اندازه گیری شدت در مرکز می توان از دستبرد اطلاعات در منبع آگاه شد و با ارسال پیام لازم به فرستنده ارتباط را قطع نمود تا از دستیابی اطلاعاتی دشمن جلوگیری نمود.
همچنین به خاطر عدم تاثیر امواج الکترومغناطیسی خارجی روی فیبر نوری وسایل مخابراتی نوری را می توان با ضریب اطمینان بالاتری نسبت به حملات EMP و بمب های الکترومغناطیسی ایمن نمود در صورتی که این نوع حملات می تواند به سادگی به کانال های سیمی دیگر مخابرات و حتی کانال های مخابراتی فضایی آزاد ارتباطات ماکروویو و رادیویی اثرات نامطلوبی ایجاد نماید کانالهای فیبر نوری از این لحاظ امن هستند البته این کانال ها در مقابل خطرات محیط بسیار حساس بوده و شکننده هستند
6-کانال ارسال پیام از فرستنده تاگیرنده
می دانيم هر گاه نور از محيط اول به محيط دوم که غليظ تر است وارد شود دچار شکست ميشود.واگر نور از محيط غليظ با زاويه بيش از زاويه حد به سطح آن برخورد کندسطح ماده همانند يک آينه تخت عمل می کند و نور بازتابش می کند.
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif

شکل( 7) شکست نور از محيط غليظ بر اساس قانون اسنل
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif
شکل8 فيبرنوری يا موجبر استوانه ای از جنس شيش

از اين خاصيت در فيبرهای نوری استفاده شده است. فيبرنوری يک موجبر استوانه ای از جنس شيشه (يا پلاستيک) که دو ناحيه مغزی وغلاف با ضريب شکست متفاوت ودولايه پوششی اوليه وثانويه پلاستيکی تشکيل شده است . بر اساس قانون اسنل انتشار نور در فيبر نوری برقرار میشود در فيبر نوری انتشار نور تحت تاثير عواملی ذاتی و اکتسابی دوچار تضعيف می شود. اين عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رايلی، خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند .
1- 6 مقایسه کانال ارسال داده در انواع مخایرات با فيبرهای 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.افDSF ساخته شد.
نکته قابل ذکر اين است فيبر نوری را از جنسی می سازند تا نور با هر زاويه ای هم که به سطح مقطع آن برخورد کرد از آن خارج نشود و در طول فيبر حرکت کند.فرايند انتقال سيگنال بدين صورت است که يک سيگنال را توسط چند عمل مدولاسيون به فرکانkHz ۶۴ می رسانند سپس توسط ليزر آن را به فرکانس نور تبديل و به داخل فيبر می تابانند.چون فر کانس نور در حد گيگابايت است يک پهنای باند فوق العاده زياد برای انتقال سيگنال در اختيار ما قرار می دهد وهمچنين با مالتی پلکس کردن سيگنالها ميتوان ۱۹۲۰ کانال را همزمان از داخل فيبر عبور داد.اين خاصيت باعث شده تا ارتباط بين دو مرکز مخابرات تنها با يک رشته فيبر بر قرار شود.اتلاف توان سيگنال در ۱ کيلومتر از فيبر نوری در فرکانس ۴۰۰ گيگا هرتز dB ۱۰ است در مقايسه با کابل هم محور به قطر ۱ سانتی متر که در فرکانس ۱۰۰ کيلو هرتز ،dB۱و در فرکانس ۳مگاهرتز dB ۱/ ۵ اتلاف دارد .اين اتلاف کمتر است اتلاف کم فيبرها باعث شده تا در ميان راه ازrepeater کمتری استفاده شود و از هزينه ها کاسته شود.همچنين ارزان بودن فيبر وخواصی همچون ضد آب بودن آن باعث شده تا از فيبر روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود.تنها ايرادی که به فيبر وارد است اينست که به راحتی سيمها نميتوان آنها را پيچ وخم داد زيرا زاويه تابش نور در داخل آن تغيير ميکند و باعث می شود نور از سطح آن خارج شود دومین ايراد آن اين است که اتصال دو رشته فيبر نيز احتياج به دقت ولوازم خاصی دارد.
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif
شکل (9)كابل جفت تابيده) يکي از قديمي ترين رسانه هاي انتقال مي باشد که شامل دو سيم مسي عايق دار است که به صورت مارپيچ بهم تابيده شده اند. علت اصلي تابيدن سيم‌ها، كاهش اثر آنتن در دريافت سيگنال اغتشاش بيروني مي‌باشد).
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif
شکل (10)كابل محوریا كواكسيال( رسانه انتقالي است كه بطور عمومي استفاده مي‌شود. ‌اين نوع كابل به علت پوشش فلزي مي‌تواند كارايي بيشتري را (از نظر سرعت و فاصله) نسبت به زوج تابيده فراهم كند. )
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg
شکل(11) کابل حامل فيبرهاي نوري
جدول 4-مقايسه مشخصات برخي از كانالهاي انتقال

نوع كانال	كانالهاي راديويي	خطا	پياده سازي	*قيمت*	*توضيح*
خطوط تلفن معمولي	كم (‌حدود 4KHz )	زياد	ساده	ارزان	براي فواصل كوتاه مناسب است
زوج سيم	متوسط ( حدود جند ده تا صد مگاهرتز)	متوسط	ساده	ارزان	براي فواصل كوتاه مناسب است
كابلهاي كواكس	حدود جند صد مگاهرتز	كم	متوسط	متوسط	براي فواصل كوتاه مناسب است
فيبرهاي نوري	حدود جند گيگا هرتز	بسيار كم	پيچيده	متوسط	بهترين كارايي
كانالهاي ماهواره	حدود جند صد مگا هرتز	توسط	بسيار پيچيده	گران	در همه جا تحت پوشش
كانالهاي راديويي	حدود جند مگا هرتز	زياد	نسبتا پيچيده	نسبتا گران	در جايي كه كابل كشي عقلانی نيست مناسب مي باشد

2-6مزاياي فيبرنوري

سرعت انتقال اطلاعات در فيبر نوري بسيار بالا و در حد سرعت نور مي باشد

2- فيبر هاي نوري از عوامل طبيعي كمتر تاثير مي پذيرند بدين صورت كه ميدان هاي مغناطيسي و يا الكتريكي شديد بر آن هيچ تاثيري نمي گذارد
3- به دليل عدم تاثير پذيري عواملي چون ميدان هاي مغناطيسي مي توان آن را در كنار كابلهاي فشار قوي استفاده كرد
4- توليد آن مقرون به صرفه است به طوري كه حتي از كابلهاي مسي كه هم اكنون براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود مقرون به صرفه تر مي باشد
5- به دليل تضعيف بسيار كم شعاع نوري در فيبر نوري نيار به تقويت كننده هاي بين راهي در مسافت هاي طولاني بسيار كمتر از كابل می باشد
7-پهنای باند بالا تر است
8- نرخ ارسال داده ها بالا تا چند صد Ebps
9- در مقابل نویز مقاوم هستند
10-انشعاب از فیبر نوری برای شنود اطلاعات کار دشواری است.
3-6معايب فيبر نوري
1- از فيبر نوري فقط مي توان براي انتقال اطلاعات آن هم به صورت شعاع هاي نوري استفاده كرد و نمي توان براي انتقال الكتريسيته استفاده نمود
2- اتصال دو فيبر نوري به يكديگر بسيار مشكل و وقت گير مي باشد و نياز به دانش فني خاص خود را دارد
3-پاشندگي :Dispersion اگر جسمي داراي ضريب شكست n باشد و n تابعي از طول موج باشد آن جسم ” پاشنده “ است.
از آن جا كه مواد فيبر از دو ضريب شكست متفاوت n1,n2 ( به ترتيب مربوط به هسته و پوشش) تشكيل يافته است لذا فيبر نوري يك محيط پاشنده است پاشندگي درون مدي بستگي به جنس ماده و ساخت تار نوري دارد ولي پاشندگي بين مدي بستگي به نوع و ساخت تار نوري دارد .
پاشندگي بين مدي فقط در تارهاي چند مدي ظاهر مي شود و در تارهاي تک مدي وجود ندارد .
در تارهاي تک مدي کل پاشندگي را فقط درون مدي در نظر مي گيرند.
و سنجش خواص پاشندگي در يک تار نوري معمولاً بر حسب پهن شدن زماني پالس درواحد طول تار(يعني برحسب ns/km )بيان مي شود.
بنا براين تعداد پالس هاي سيگنال نوري که مي توان در يک فاصله زماني معين ارسال کرد و در نتيجه ظرفيت انتقال اطلاعات تار نوري بوسيله پاشندگي پالس به ازاء واحد زمان محدود مي شود.
اعوجاج سيگنال، باعث پهن شدن سيگنال پالس نوري در طول موج فيبر مي شود.
پهن شدن باند ارسالي (ارسال سيگنال آنالوگ) و پهن شدن پالس (ارسال سيگنال ديجيتال) در طول فيبر نوري، باعث تداخل اطلاعات و اعوجاج و بالاخره ” عدم تشخيص “ آن در مقصد مي شود. پس به طور کلي پاشندگي باعث محدوديت در فاصله انتقال يا ظرفيت انتقال و يا ترکيب اين دو مي شود.
براي اينکه در يک لينک تار نوري، پالس هاي نوري بدون هم پوشاني باشند بايد نرخ بيت ديجيتال β کمتر ازτ2 عرض پالس پهن شده در اثر پاشندگي باشدو يا حداکثر برابر با آن باشد
4 - انحراف شعاع الکترواپتیکی یا تغییر شدت یا فرکانس یا فاز مبتنی بر اثرات الکترواپتیکی این اثرات در بعضی موارد می توان برای تخریب ارتباط استفاده نمود . البته از اثرات الکترواپتیکی معمولا برای مدولاسیون پیام روی پرتوی لیزری استفاده می شود
نتجه گیری :
توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع در امان بودن از نویز های الکتریکی و حملات بمب های الکترو مغناطیسی وپهناي باندي تا1600 گيگابيت شبکه‌هاي نوري باروش WDM مي‌توان بستر مناسب ارسال داده و اطلاعات نظامی و عملیاتی برای نیرو های نظامی زمینی و ستادی باشد و با توجه به تنوع انواع مدولاسیون و همچنین پهنای گسترده باند که امکان استفاده تابع های پیچده رمز نگاری را فراهم می نمایید این نوع مخابرات ترجیح داده می شود هر چند کانال ارتباطی آن نسبت به خمش و فشارهای مکانيکی استحکام لازم را ندارد می توان با استفاده از زیر ساخت مناسب و پوشش از بتون روی کابل محا فظت لاز م را فراهم نمود
مراجع
[1] A. Abu-aisheh, and S. Moslehpour, ”Pre-amp EDFA ASE Noise Minimization for
Optical Receiver Transmission Performance Optimization”, CISSE 2007 Conference
[2] W. Moench “Measuring the Optical Signal-to-Noise Ratio in Agile Optical Networks.
OFC, 2007
[3] J. T. Verdeyen, 1995, “Laser Electronics”, third edition, Prentice Hall.
[4] A. Abu-aisheh, 2003, “Pre-amp EDFA Noise Characterization for Optimal Optical
Receiver Transmission performance,” Ph.D. dissertation, Dept. of Elec. Eng. Florida
Institute of Technology, Melbourne, FL.
[5] J. Gowar, 1993 “Optical Communication Systems”, second edition, Prentice Hall Inc.
[6] O. Becker and Simpson, 1999 “Erbium-Doped Fiber Amplifiers, Fundamentals and
Technology”, Academic Press, NY.
[7] R. Tucker and H. Kingston “ Optical Sources Detectors and Systems Fundamentals and
Applications” Academic Press, Inc, (1995)
[8] R. S. Tucker and D. M. Baney, 2001 “Optical Noise Figure: Theory and Measurement”
OFC, Anaheim, CA.
[9] S. Yamamura, Y. Hanamaki, K. Kawasaki, K. Shigihara, Y. Nagai, T. Nishimura, E. Omura, A very low
failure rate of COD free high power 0.98 μm laser diode with the window structure, in: OFC 2000, Baltimore,
MD, 2000.
[10] J.J. Pan, R.W. Lancaster, W. Libby, M. Manning, W. Pauplis, Waveguide pack, United State Patent 5493627,
1996.
[11] S.R. Bowman, "Lasers Without Internal Heat Generation," IEEE J. Quantum Electron. 35, 115-122 (1999).
[12] S.R. Bowman, "Non-Exothermic Quasi-Two Level Laser," U.S. Patent #6,370,172, issued April 2002.
[13] S.R. Bowman, N.W. Jenkins, B. Feldman, and S. O'Connor, "Demonstration of a Radiatively Cooled Laser," Conference on Lasers and Electro-Optics, Long Beach, CA, June 2002.
[14]Application of Lasers for Sensing & Free Space Communication 10 July - 14 July 2011, The Westin Harbour Castle, Toronto, Ontario, Canada
Last, M. An 8 mm3 digitally steered laser beam transmitter. IEEE/LEOS International Conference on Optical MEMS, Kauai,
HI, USA, 21-24 Aug. 2000. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2000. p.69-70.
[15] Macro Mote webpage
– http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/macro_motes/macromotes.html
[16]Seth’s Master’s Thesis
– http://www.eecs.berkeley.edu/~shollar/shollar_thesis.pdf
[17] Advanced Circuits - http://www.advancedcircuits.com/
[18 ]BS Leibowitz, BE Boser, KSJ Pister, “CMOS ‘Smart Pixel’ for Free-Space Optical Communication”, SPIE EI 2001 Conference
4306A, Proc. SPIE vol 4306-37.
[19] P. Hoeher, “Adaptive modulation and channel coding using reliability
information,” in Proc. of 5th International OFDM-Workshop, Hamburg,
Germany, Sep. 2000, pp. 14.1–14.4.
[20]Encyclopedia of Laser Physics and Technology - an Open Access Resource of In-Depth Information, Free Articles, No nlinear and Fiber Optics.mht
[21]Evolution Toward the Next-Generation Core Optical Network, Adel A. M. Saleh, Fellow, IEEE, and Jane M. Simmons, Senior Member, IEEE, JOURNAL OF
55(9), 1978-1985 (2007). LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 24, NO. 9, SEPTEMBER 2006

[1] . WDM [SUP][1][/SUP](wavelength division multiplexin)

[2] DWDM DWDM(Dense WDM)

[3] IP Internet Prot

[4] ATM Asynchronous Transfer Mode

[5] SONET SONET is the American National Standards Institute standard for synchronous data transmission on optical media. The international equivalent

[6] ISP Internet service provider

[7] TDM Time-division multiplexing (TDM )

[8] SDH Synchronous Digital Hierarch

[9] EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifie

[10] DWDM(Dense WDM

[11] WAN wide area network

[12] LAN local area network

[13] Coarse WDM يا CWDM

[14] FTTC Fibre to the Cabinet

[15] FTTHFiber to the Home

MMB5146 · Jan 18, 2012

فرو نشانی اثر IR در کشتی های پیشرفتۀ نظامی

چکیده در این مقاله با تکیه بر مفهوم پدافند غیرعامل و فناوری های مدرن استتار در مقابل سنجنده ها و حسگرهای تهدید یکی از جنبه های فناوری پنهان سازی، در کشتی های جنگی یعنی فرونشانی و کاهش اثرات فروسرخ کشتی مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور با مرور ویژگیهای منابع تابش فرو سرخ و تابع توزیع حرارتی و گسیلی اجزاء کشتی، زمینۀ علمی بحث تشریح شده و موضوع مهم فرونشانی اثر IR در کشتی های جنگی بیان شده است. کلمات کلیدی :پدافند غیرعامل، تابش فروسرخ، اثر فروسرخ، ناو جنگی، فرونشانی اثر فروسرخ

مقدمه

امروزه آشکارسازی و رهگیری یک ناو جنگی با استفاده از اثرات آکوستیک، فروسرخ، بازتابش امواج راداری و ... به راحتی امکان پذیر است. این اثرات در واقع همیشه وجود دارند و نمی توان آنها را به کلی حذف کرد. فناوری پنهان سازی[1] ناظر به اقداماتی است که امکان کشف، شناسایی و رهگیری سکوهای نظامی[2] را به حداقل ممکن می رساند. به موازات پیشرفت سامانه های هدایت تسلیحات و سامانه های کشف و شناسایی، فناوری پنهان سازی نیز راه کمال را پیموده و بیش از پیش اهمیت خود را نشان داده است. یکی از جنبه های مهم فناوری پنهان سازی در طراحی سکوهای نظامی، فرونشانی اثر فروسرخ[3] آنها جهت ناتوان سازی یا فریب حسگرهای فروسرخ تهدید کننده می باشد. طراحی و ساخت یک سکوی نظامی که در همه نواحی طیف الکترومغناطیسی پنهان باشد عملاً غیر ممکن است. بعنوان مثال برای مقابله با موشک هدایت فروسرخ از روشهای فعال مقابلۀ این ناحیۀ طیفی و روشهای غیرفعال فرونشانی اثر می توان استفاده کرد. یک سامانۀ IRSS موفق، سامانه ای است که تابش فروسرخ گسیلی و بازتابی سکوی نظامی را تا حد ممکن کاهش دهد به نحوی که شعاع آشکارسازی آنها توسط سامانه های تشخیصی دشمن، به حداقل ممکن برسد یا به عبارتی قابلیت آشکارسازی[4] فروسرخ آنها کمینه شود. برای محافظت از یک سکوی نظامی مثل ناو جنگی باید روشهای فعال و غیر فعال مقابلۀ الکترواپتیکی را در کنار هم به کار ببریم و اساساً یک سامانۀ IRSS به تنهایی برای مقابله با تهدید کافی نیست.در این مقاله روش غیرفعال فرونشانی اثر فروسرخ در کشتی های پیشرفتۀ نظامی و اصول فیزیکی حاکم بر کاهش اثر بررسی شده است. تابش فروسرخ امواج الکترو مغناطیس گسترۀ وسیعی از فرکانسها، از فرکانس اشعۀ گاما (حدود 10[SUP]19[/SUP] هرتز) تا امواج رادیویی (حدود 10[SUP]3[/SUP] هرتز) را شامل می شود. گسترۀ فروسرخ در امواج الکترومغناطیس بین ناحیۀ مرئی و مایکرویو واقع است. دسته بندی کلی طیف امواج الکترومغناطیسی را می توان در شکل 1 مشاهده کرد. در این شکل تقسیم بندی طیف از فرکانس بالا به پایین به ترتیب اشعه های گاما، ایکس، ماوراءبنفش، مرئی، فروسرخ و رادیویی می باشد.[1]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif

شکل 1- دسته بندی کلی طیف امواج الکترومغناطیس

همۀ اجسام انرژی تابشی IR را بصورت تابعی از دما گسیل می کنند، بطوریکه با افزایش دمای جسم شدت تابش فروسرخ گسیلی بیشتر می شود. بنا به قانون جابجایی وین قلۀ تابش به سمت طول موجهای کوتاهتر جابجا می شود. در دماهای خیلی زیاد (چند هزار درجۀ کلوین) جسم به رنگ قرمز دیده می شود و تابشهای حرارتی کاملاً از فاصلۀ دور قابل حس می باشد ولی در دماهای کمتر تابش می تواند به صورت حرارت حس شود. کمتر از یک دمای معین تابش IR برای انسان قابل حس نیست اما تابشهای فرو سرخ هنوز حضوردارند و در دماهای پایین (مثلا دمای اتاق) تابش IR با طول موجها و شدتهای متفاوت اتفاق می افتد که با استفاده از حسگرهای فروسرخ می تواند آشکارسازی شود. دمای جسم و خواص فیزیکی سطح مثل قابلیت نشر[5] و بازتابندگی، از عوامل مهم در تابش IR می باشند. یک جسم داغتر نسبت به یک جسم سردتر تابش بیشتری از خود گسیل می کند و یک سطح زبر نسبت به یک سطح صیقلی تابش بیشتری گسیل خواهد کرد. با توجه به گسیل فروسرخ همۀ شیاء موجود در محیط مورد بررسی، برای آشکارسازی هدف بخصوص، در محیط زمینه، اختلاف دما (کنتراست) یا قابلیت نشر زیاد نسبت به زمینه ضروری است. اثر فروسرخ اصطلاح اثر فروسرخ[6] بوسیلۀ محققین نظامی برای توصیف میزان آشکار بودن اجسام برای حسگرهای فرو سرخ، استفاه شده است. اثر فروسرخ به عوامل متعددی از جمله اندازه وشکل جسم، دما، قابلیت نشر، بازتابش چشمه های خارجی (تابش خورشید، بازتابش زمین و آسمان) از سطح جسم، محیط زمینه ای که جسم در آن قرار دارد و باند حساسیت طیفی حسگر آشکارساز وابسته است. [2] استتار IR یکی از موضوعات مهم در فناوری پنهان سازی است که هدف آن کاهش اثرات IR می باشد. کاهش در اثرات IR ، کاهش قابلیت آشکارسازی سکوهای نظامی به سلاحهای هدایت فروسرخ و حسگرهای پایش فروسرخ را به دنبال خواهد داشت. هدف از مطالعۀ اثرات IR درک اثر فروسرخ تهدیدات احتمالی(برای توسعه تجهیزات مورد نیاز برای آشکارسازی آنها) و به منظور کاهش اثر فروسرخ تجهیزات خودی برای حسگرهای تهدید کننده می باشد. و در عمل این به معنی تجهیز ناو جنگی به حسگرهایی برای آشکارسازی پلوم موشکهای ضد کشتی دشمن و همچنین کاهش اثر فروسرخ کشتی، زیرِ مقدار آستانۀ آشکارسازیِ حسگر تهدیدکننده می باشد. تابندگی طیفی قانون پلانک توزیع طیفی تابش از یک جسم سیاه را به صورت زیر بیان می کند

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif(1)

که در آن file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif گسیلندگی[7] تابش طیفی برحسب وات بر متر مربع بر میکرو متر،T دمای مطلق بر حسب کلوین،file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gifطول موج بر حسب میکرو متر،file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif ثابت تابش اول و file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gifثابت تابش دوم می باشند.گسیلندگی تابش طیفی جسم سیاه در گسترۀ دمایی 200 کلوین تا 6000 کلوین در شکل 2 آورده شده است.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg

شکل2-گسیلندگی تابش جسم سیاه [1]

گسیلندگی تابش کل، که متناسب با مساحت زیر منحنی می باشد به سرعت با دما افزایش می یابد. اگر جسم یک تابندۀ لامبرتی(سطحی که تابندگی مستقل از زاویۀ مشاهدۀ آن می باشد) فرض شود، تابندگی[8] آن با یک اصلاح ساده در قانون تابش پلانک می تواند ارزیابی شود. تابندگی کل در یک باند طیفی با انتگرالگیری تابندگی روی بازۀ طول موج به دست می آید. [1]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif(2)

که در آن علاوه بر کمیتهای معرفی شدۀ قبلی، L تابندگی جسم بر حسب وات بر مترمربع بر واحد زاویه فضایی(استرادیان)،file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif قابلیت نشر طیفی، بدون بعد و file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif و file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif حدود طیف را تعیین می کنند. تشخیص و آشکارسازی هدف از محیط زمینه با استفاده از کنتراست دمایی یا اختلاف در میزان تابندگی آنها انجام می شود. پنجره های اتمسفری تابش فروسرخ تضعیف تابش IR در اتمسفر به شدت وابسته به طول موج، دما و ترکیب گازهای اتمسفر می باشد. عبوردهی اتمسفری را با استفاده از مدلهای عددی متنوعی می توان محاسبه کرد. این مدلها در چندین کد محاسباتی عبوردهی اتمسفری استفاده شده اند که مشهورترین آنها، کدهای LOWTRAN ، MODTRAN و FASCODE می باشند.[1]

طیف IR ، گسترۀ 0.77 تا 1000 میکرون، بین ناحیۀ مرئی طیف (قرمز) و رادیویی را پوشش می دهد. دو پنجرهاتمسفری که انتقال تابش IR در آنها اتفاق می افتد شامل باند 3 تا 5 میکرون (باند file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif) و 8 تا 12 میکرون (باند file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif) می باشد. در شکل 3 زیربخشهای طیف IR، شامل فروسرخ نزدیک (NIR؛ 0.75 تا 3 میکرون)، فروسرخ میانی(MIR؛ 3 تا 6 میکرون) و فروسرخ دور (FIR؛ 6 تا 15 میکرون) نیز دیده می شوند. از 15 تا 1000 میکرون طیف IR را نیز فروسرخ انتهایی نامیده و با XIR نشان می دهند.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.jpg

شکل 3- انتقال اتمسفری در مسیر افقی با ارتفاع 6000 پایی از سطح دریا[4]

تضعیف IR بوسیلۀ جذب و پراکندگی مولکولهای file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif و بخار آب خارج از پنجره های file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif و file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif قابل توجه است. در ارتفاعات پایین یا در شرایط هوای ابری عبوردهی اتمسفری IR بسیار ناچیز است و در ارتفاعات بالاتر، جائیکه غلظت file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gifو بخار آب خیلی کم است، عبوردهی IRچشمگیر است. پنجرۀ file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif مطابق با قلۀ گسیل در دمای 450 درجۀ سانتیگراد بوده، برای آشکار سازی نقاط داغ، بسیار مناسب است و پنجرۀ file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif مطابق با قلۀ گسیل در دمای 17 درجه سانتیگراد می باشد و معمولاً برای گسیلهای سطوح بزرگتر مانند عرشۀ کشتی در دمای پایین استفاده می شود.[3] تخمین اثر فروسرخ کشتی چشمه های تابش فروسرخ در کشتی، شامل بدنه کشتی، کانال اگزوز موتور (که در معرض دید است) و گاز خروجی اگزوز[9] می باشد. اهمیت نسبی هر کدام از این چشمه های تابش با تحلیل تقریبی زیر می تواند تبیین شود. یک کشتی فرضی با مساحتهای بدنه، پلوم و سطح دودکش قابل رویت به ترتیب 1500 ، 20 و 5 مترمربع را در نظر می گیریم. دمای محیط را 15 درجه سانتیگراد فرض می کنیم و دمای میانگین بدنه را 20 درجه سانتیگراد در نظر می گیریم. گازهای خروجی از دودکش (پلوم) ، شامل دی اکسید کربن و بخار آب در گسترۀ طیفی 4.1 تا 4.6 میکرون تابش خواهند کرد، بیشتر تابش در این ناحیه به سرعت در اتمسفر جذب می شود ولی مقداری از این تابش می تواند تا چند کیلومتر را در اتمسفر طی کند. شکل 4 گسیل طیفی پلوم 500 درجۀ سانتیگراد را نشان می دهد که افت شدت تابندگی در طول موجهای مختلف بر حسب مسافت طی شده در آن مشاهده می شودو در نهایت بدنه کشتی نیز چشمۀ اصلی در باند 8 تا 12 میکرون خواهد بود.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.gif

شکل4 – گسیل طیفی پلوم با دمای500 درجه سانتیگراد[8]

مقادیر تابندگی و شدت تابندگی چشمه های اشاره شده در این کشتی فرضی که در دمای زمینۀ 15 درجه سانتیگراد قرار دارد، در جدول 1 آورده شده اند. این جدول که از محاسبات بدست آمده است مطالب ذکر شدۀ بالا را تایید می کند. اگر مقادیر شدت تابندگی این سه چشمه بهنجار[10] شود، درصد هر کدام از آنها بدست می آید که در جدول 2 این درصدها بیان شده اند. اگر چه در یک کشتی واقعی اثر فروسرخ به زاویه دید، شرایط محیطی و بسیاری عوامل دیگر، وابسته است، هدف از بیان این مثال یک برآورد کلی از اثر فروسرخ می باشد که اطلاعات مفیدی در اختیار ما قرار می دهد.

جدول1- تابندگی و شدت تابندگی چشمه های مختلف کشتی

	تابندگیfile:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif	شدت تابندگی file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif
باند طیفی چشمه	3-5μm	8-12μm	3-5μm	8-12μm
بدنه	0.02	2.45	30	3675
پلوم	73	-	1458	-
کانال اگزوز	984	638	4920	3188

جدول 2 نشان می دهد که سرد سازی پلوم و کانال اگزوز می تواند حدود 99 درصد، اثر فروسرخ کشتی را در باند α کاهش دهد و همزمان حدود 46 درصد از اثر فروسرخ در باند β را نیز کم کند. این جدول همچنین نشان می دهد که پلوم و کانال اگزوز چشمه های اصلی اثر فرو سرخ می باشند، از این رو دمای زیاد دودکش و پلوم هدف خوبی برای موشکهای هدایت فروسرخ می باشند.[5]

جدول 2- سهم هرکدام از چشمه ها در اثر فروسرخ کشتی

	سهم هر کدام از چشمه ها در اثر فروسرخ کشتی
باند طیفی چشمه	3-5μm	8-12μm
بدنه	1	54
پلوم	23	0
کانال اگزوز	76	46

برای پیش بینی اثر فرو سرخ کشتی بهترین و کم هزینه ترین روش، استفاده از شبیه سازی کامپیوتری و کدهای کامپیوتری می باشد. بستۀ نرم افزاری جامع ShipIR/NTCSبرای پیش بینی اثر فروسرخ کشتی و شبیه سازی مقابله با تهدیدات دریایی توسعه یافته و در سال 1995 به عنوان استاندارد ناتو پذیرفته شده است. این کد قوی، محاسبه اثر فروسرخ کشتی در شرایط مختلف را انجام داده، قابلیت شبیه سازی درگیری موشکهای فروسرخ و کشتی را نیز دارد و مقابله های الکترو اپتیکی فعال نظیر استفاده از فلیر در آن موجود می باشد.تابندگی فروسرخ جو، مدل انتقال تابش در اتمسفر، مدلهای بازتابانندگی دریا از جملۀ پارامترهایی هستند که در این کد لحاظ شده اند و بر قابلیتهای آن می افزایند.[6] فرونشانی اثر فروسرخ و سطوح آن فرونشانی اثر فروسرخ کشتی فرایند پیچیده ای است که در حین طراحی برای ساخت، باید مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد. بطور کلی سردسازی قسمتهای داغ مثل کانال اگزوز که در معرض دید می باشد، عایق سازی حرارتی، تهویه فضای داخل و سرد سازی عرشۀ کشتی که تحت تاثیر تابش خورشید گرم شده است از جمله اقداماتی است که برای کاهش اثر IRکشتی می توان انجام داد. کنترل اثر IRکشتی باکاهش اثر یک جزء از کشتی و رها کردن اجزاء دیگر که گسیل IRدارند ممکن نیست. همچنین کاهش اثر IRبه مقدار صفر نیز عملاً غیرممکن می باشد.تجربیات گذشته نشان می دهد که تدابیر IRSS بکار رفته برای کشتی در چهار سطح قابل بیان است. ü سطح یک ؛ هیچ فرونشانی وجود ندارد. ü سطح دو ؛ سرد سازی کانالهای اگزوز در معرض دید، سرد سازی سطح با وسایل موجود(مثل آبپاشهای NBCکشتی) ü سطح سه ؛ سرد سازی کانال اگزوز، سرد سازی پلوم تا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif 250 و سرد سازی سطح با وسایل موجود ü سطح چهار ؛ سرد سازی کانال اگزوز، سرد سازی پلوم تا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif 150 و سرد سازی کل سطح با وسایل ویژه برای سرد سازی سطح کشتی انتخاب نهایی سطح فرونشانی وابسته به تهدیدات موجود و ارزش کشتی می باشد. معمولاً کشتی های نظامی پیشرفته دارای سطوح 2 و 3 می باشند.[7] سطوح بالای فرونشانی، قابلیت آشکارسازی کشتی توسط موشکهای هدایت فروسرخ را کاهش داده و زمان بیشتری را برای اقدامات فعال مقابلۀ الکترواپتیکی[11]،در اختیار ما قرار می دهد. برای فرونشانی اثرات پلوم و کانال اگزوز از تجهیزات فرونشانی ویژه ای استفاده می شود که در شکل 5 آورده شده اند. [8]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.jpg

شکل5 – تجهیزات فرونشانی پلوم و دودکش

هر کدام از تجهیزات IRSS درشکل 5 ، یک لایۀ نازک هوای سرد برای فرونشانی دمای کانال اگزوز (که در معرض دید می باشد) استفاده می کنند. دماهای کانال در همۀ این تجهیزات فرونشانی تقریباً 20 تا 30 درجۀ سانتیگراد بالای دمای اطراف می باشد. این سطح فرونشانی برای حفاظت در برابر تهدیدهای روز هنگام کافی است. قابلیت هر کدام از ابزار فوق برای سردسازی دمای پلوم متفاوت است مثلاً نوع (الف) دمای پلوم را کاهش نمی دهد و برای همین، وسیلۀ جانبی دیگری که یک جریان هوای سرد برای خنک کردن پلوم تولید می کند، به آن اضافه می شود. لازم به ذکر است که نوع (الف) به پره هایی برای انجام این کار نیاز دارد که اگر این پره ها خاموش شوند ممکن است گازهای داغ، داخل فضای هواکش وارد شوند. در نوع (ب) هوای سرد کننده را در محفظه ترکیب و پخش کننده برای سرد سازی پلوم و کانال اگزوز هدایت می کنند. دو نوع دیگر نیز کم و بیش شبیه همین فرایند را در سردسازی پلوم و کانال اگزوز انجام می دهند. در شکل 6 فاصلۀ قفل موشک روی هدف، که با کد NTCS محاسبه شده، برای چهار حالت فوق، و کشتی که هیچ سطح IRSS ندارد مقایسه شده است.کشتی با تمام توان با دو موتور LM2500 و در شب هنگام فرض شده است. این شبیه سازی نشان می دهد که فاصلۀ قفل موشک روی هدف در حالت بدون فرونشانی از حدود 16 کیلومتر به کمتر از 4 کیلومتر با ابزار فرونشانی نوع (د) کاهش می یابد.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif

شکل6 – مقایسۀ فاصلۀ قفل روی هدف برای تجهیزاتIRSS مختلف

روشهای دیگر فرونشانی IR را نیز می توان با استفاده از شبیه سازی به روش مشابه مورد بررسی قرار داد. شبیه سازی های کامپیوتری به طراحان کمک می کند که عملکرد سامانه های مختلف را بررسی کرده ، و بهترین حالت را برگزینند. در شکل 7 اثر سطوح مختلف شستشوی آب بر کاهش اثرات IR کشتی بیان شده است. این شبیه سازی برای ناو جنگی با موتور دیزلی در 20 گره دریایی با راستای تابش 30 درجه خورشید که به سمت راست کشتی می تابد انجام شده است. دمای هوای محیط در این شبیه سازی 15 درجه سانتیگراد فرض شده و کنتراست دمایی سطوح شسته شده با محیط 2± درجۀ ساتیگراد در نظر گرفته شده است.

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.gif

شکل6 –اثر سطوح مختلف شستشو در فرونشانی اثر IR

نتیجه گیری و بحث استتار مدرن یکی از مفاهیم کلیدی در حوزۀ صنایع نظامی می باشد که نتیجۀ آن کاهش آسیب پذیری نفرات و سکوهای نظامی می باشد. برای یک استتار مناسب، باید تمام آثار سکوهای نظامی مورد مطالعه قرار گرفته و تا حد ممکن این آثار کاهش داده شوند. این مقاله تاثیر غیرقابل انکار فرونشانی اثر IR را در یک ناو جنگی نشان می دهد. با استفاده از کدهای دینامیک سیالات محاسباتی مثل FLUENT می توان تجهیزات فرونشانی فروسرخ را مدلسازی کرده و مورد مطالعه قرار داد ، حاصل این مطالعات بهینه سازی این تجهیزات خواهد بود.

منابع

1. Baqar S. ; Low-cost pc-based high-fidelity infrared signature modeling and simulation ; PhD thesis 2007. 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_signature; web site last visited on 5 December,2010. 3. Mahulikar S. P. ; Infrared signature studies of aerospace vehicles; Progress in Aerospace Sciences 43 (2007) 218–245. 4. Chen c.c. ; Attenuation of electromagnetic radiation by haze,fog,clouds and rain;1975. 5. Birk A.M.,Davis W.R. ; Suppressing the infra-red signatures of marine gas turbines; presented at the gas turbine and aeroengine congress and exposition – June 5-9 , 1988-Amsterdam. 6. Vaitekunas D. ;Validation of ShipIR (v3.2): methodology and results ; Presented at the SPIE Defense and Security Symposium, 17–21 April 2006. 7. Davis W.R.,Tompson J. ; Developing an IR signature specification for military platforms using modern simulation techniques; after 1999. 8. Tompson J.;Vaitekunas D. ; IR signature suppression of modern naval ships; Presented at ASNE 21[SUP]st[/SUP]CenturyCombatant Technology Symposium, 27-30 January 1998.

[1] Stealth technology

[2]Military platform

[3]IR Signature Suppression(IRSS)

[4] Susceptibility

[5]Emissivity

[6] Infrared signature

[7] Exitance

[8]Radiance
[9]Plume

[10]Normalize

[11]Active IR countermeasure(IRCM)

MMB5146 · Jan 18, 2012

فن آوری ساخت فيبرهای نوری

فن آوری ساخت فيبرهای نوری

[FONT=&quot]فيبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نوری[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/FONT]

[FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]تاريخچه[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]بعد از اختراع ليزر در سال 1960 میلادی، ایده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بکارگیری فيبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت .خبر ساخت اولين فيبر نوری در سال[/FONT][FONT=&quot] 1966 [/FONT][FONT=&quot]همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفی برابر با اعلام شد که عملا درانتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اينکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تلفات فيبر نوری توليدی شدیدا کاهش داده شد و به مقدار رسيد که قابل ملاحظه با سيم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]های کوکسيکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]در ایران در اوايل دهه 60[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]، فعاليت های تحقيقاتی در زمينه فيبر نوری در مرکز تحقيقات منجر به تاسيس مجتمع[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توليد فيبر نوری در پونک تهران گرديدو عملا در سال 1373 توليد فيبرنوری با ظرفيت[/FONT][FONT=&quot] 50.000 [/FONT][FONT=&quot]کيلومتر در سل در ایران آغاز شد.فعالیت استفاده از کابل های نوری در ديگر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شهرهای بزرگ ايران شروع شد تا در آينده نزدیک از طريق يک شبکه ملی مخابرات نوری به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هم متصل شوند[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot]چگونگي[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]می دانيم هر گاه نور از محيط اول به محيط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دوم که غليظتر است وارد شود دچار شکست ميشود.واگر نور از محيط غليظ با بيش از زاويه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]حد به سطح آن برخورد کندسطح ماده همانند يک آينه تخت عمل می کند و نور بازتابش می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]از اين خاصيت در فيبرهای نوری استفاده شده است. فيبرنوری يک موجبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استوانه ای از جنس شيشه (يا پلاستيک) که دو ناحيه مغزی وغلاف با ضريب شکست متفاوت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ودولايه پوششی اوليه وثانويه پلاستيکی تشکيل شده است . بر اساس قانون اسنل برای[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتشار نور در فيبر نوری شرط : می بايست برقرار باشد که به ترتيب ضريب شکست های[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مغزی و غلاف هستند . انتشار نور تحت تاثير عواملی ذاتی و اکتسابی ذچار تضعيف می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شود. اين عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رايلی،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند . منحنی تغييرات تضعيف برحسب طول موج در شکل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زير نشا ن داده شده است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]فيبرهای نوری نسل سوم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]طراحان فیبرهای نسل سوم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نسبتا پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دی.اس.اف ساخته شد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]نکته قابل ذکر اين است که مشخصات يک محيط (ماده) را با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پنج عامل[/FONT][FONT=&quot] &([/FONT][FONT=&quot]سيکما[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]،[/FONT][FONT=&quot]u([/FONT][FONT=&quot]ميو[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]'u([/FONT][FONT=&quot]ميو پريم[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]،[/FONT][FONT=&quot]E([/FONT][FONT=&quot]اپسيلن)و[/FONT][FONT=&quot]'E([/FONT][FONT=&quot]اپسيلن پريم) تعريف[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميکنند.حال فيبر نوری را با يک[/FONT][FONT=&quot] E[/FONT][FONT=&quot]ی يعنی از جنسی می سازند تا نور با هر زاويه ای هم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که به سطح مقطع آن برخورد کرد از آن خارج نشود و در طول فيبر حرکت کند.فرايند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتقال سيگنال بدين صورت است که يک سيگنال را توسط چند عمل مدولاسيون به فرکانس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]۶۴kHz[/FONT][FONT=&quot]می رسانند سپس توسط ليزر آن را به فرکانس نور تبديل و به داخل فيبر می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تابانند.چون فر کانس نور در حد گيگابايت است يک پهنای باند فوق العاده زياد برای[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتقال سيگنال در اختيار ما قرار می دهد وهمچنين با مالتی پلکس کردن سيگنالها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميتوان ۱۹۲۰ کانال را همزمان از داخل فيبر عبور داد.اين خاصيت باعث شده تا ارتباط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بين دو مرکز مخابرات تنها با يک رشته فيبر بر قرار شود.اتلاف توان سيگنال در ۱[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کيلومتر از فيبر نوری در فرکانس ۴۰۰ گيگا هرتز ۱۰[/FONT][FONT=&quot]dB [/FONT][FONT=&quot]است در مقايسه با کابل هم محور[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به قطر ۱ سانتی متر که در فرکانس ۱۰۰ کيلو هرتز ،۱[/FONT][FONT=&quot]dB[/FONT][FONT=&quot]و در فرکانس ۳مگاهرتز[/FONT][FONT=&quot] dB ۱/ ۵ [/FONT][FONT=&quot]اتلاف دارد .اين اتلاف کم کم فيبرها باعث شده تا در ميان راه از[/FONT][FONT=&quot]repeater [/FONT][FONT=&quot]کمتری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده شود و از هزينه ها کاسته شود.همچنين ارزان بودن فيبر وخواصی همچون ضد آب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بودن آن باعث شده تا از فيبر روز به روز به طور گسترده تری استفاده شود.تنها ايرادی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که به فيبر وارد است اينست که به راحتی سيمها نميتوان آنها را پيچ وخم داد زيرا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زاويه تابش نور در داخل آن تغيير ميکند و باعث می شود نور از سطح آن خارج شودو[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اينکه اتصال دو رشته فيبر نيز احتياج به دقت ولوازم خاص خود را دارد[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot]انواع فيبر نوری[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT] [FONT=&quot]
1 -(single mode fiber)[/FONT][FONT=&quot]ـ[/FONT][FONT=&quot]smf:[/FONT][FONT=&quot]قطر هسته ۹[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميکرون و طول موج ۳/۱ ميکرومتر[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]

[FONT=&quot] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/FONT]

[FONT=&quot]

2 -(multi mode fiber)[/FONT][FONT=&quot]ـ[/FONT][FONT=&quot]mmf:[/FONT][FONT=&quot]خود بر دو نوع است[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]

[FONT=&quot] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[/FONT]

[FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]الف[/FONT][FONT=&quot]:multi mode stop index:[/FONT][FONT=&quot]زاويه شکست در سراسر کابل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]يکسان است ودارای پهنای باند ۲۰ تا ۳۰ مگاهرتز است[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot]ب[/FONT][FONT=&quot]:multi mode graded index:[/FONT][FONT=&quot]سرعت انتشار نور در اين کابل در جايی که شکست نور تحت زاويه کمتری صورت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می گيرد نسبت به جايی که تحت زاويه بزرگتری صورت می گيرد،بيشتر است.پهنای باند آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]۱۰۰[/FONT][FONT=&quot]مگا هرتز تا ۱ گيگا هرتز است[/FONT][FONT=&quot].

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

[/FONT][FONT=&quot]روشهای ساخت پيش سازه[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]روش های فرایند فاز بخار برای[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ساخت پيش سازه فیبرنوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد[/FONT][FONT=&quot] :
- [/FONT][FONT=&quot]رسوب دهی داخلی در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فاز بخار[/FONT][FONT=&quot]
- [/FONT][FONT=&quot]رسوب دهی بیرونی در فاز بخار[/FONT][FONT=&quot]
- [/FONT][FONT=&quot]رسوب دهی محوری در فاز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بخار[/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]موادلازم در فرايند ساخت پيش سازه[/FONT][FONT=&quot]
- [/FONT][FONT=&quot]تتراکلريد سیلسکون :این[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ماده برای تا مین لایه های شیشه ای در فرایند مورد نیاز است[/FONT][FONT=&quot] .
- [/FONT][FONT=&quot]تتراکلريد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش سازه استفاده می[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شود[/FONT][FONT=&quot] .
- [/FONT][FONT=&quot]اکسی کلريد فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش سازه ، این[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مواد وارد واکنش می شود[/FONT][FONT=&quot] .
- [/FONT][FONT=&quot]گازفلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده می شود[/FONT][FONT=&quot] .
- [/FONT][FONT=&quot]گاز هليم : برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حین واکنش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می گیرد[/FONT][FONT=&quot].
-[/FONT][FONT=&quot]گاز کلر: برای آب زدایی محیط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است[/FONT][FONT=&quot] .

[/FONT][FONT=&quot]مراحل ساخت[/FONT][FONT=&quot]
+ [/FONT][FONT=&quot]مراحل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سیقل حرارتی: بعد از نصب لوله با عبور گاز های کلر و اکسیژن ، در درجه حرارت بالاتر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده می شود تا بخار اب موجود در جدار داخلی لوله از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ان خارج شود[/FONT][FONT=&quot].
+ [/FONT][FONT=&quot]مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می شود تا ناهمواری ها و ترک های سطحی بر روی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]جدار داخلی لوله از بین بروند[/FONT][FONT=&quot] .
+ [/FONT][FONT=&quot]لایه نشانی ناحیه غلاف : در مرحله لایه نشانی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]غلاف ، ماده تترا کلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گاز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]های هلیم و فرئون وارد لوله شیشه ای می شوند ودر حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعت تقریبی 120 تا 200 میلی متر در دقیقه در طول لوله حرکت می کند و دمایی بالاتر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از 1900 درجه سلسیوس ایجاد می کند ، واکنش های شیمیایی زیر ب دست می آیند[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot]ذرات شیشه ای حاصل از واکنش های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ناحیه داغ پرتاب شده وبر روی جداره داخلی رسوب می کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می گردند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و به جدار داخلی لوله چسبیده ویکنواخت می شوند.بدین ترتیب لایه های یشه ای مطابق با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می گردد و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می دهد[/FONT][FONT=&quot].

[/FONT][FONT=&quot]مزاياي فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot]
1- [/FONT][FONT=&quot]انتقال اطلاعات در فيبر نوري بسيار بالا و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در حد سرعت نور مي باشد[/FONT][FONT=&quot]
2- [/FONT][FONT=&quot]فيبر هاي نوري از عوامل طبيعي كمتر تاثير مي پذيرند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بدين صورت كه ميدان هاي مغناطيسي و يا الكتريكي شديد بر آن هيچ تاثيري نمي گذارد[/FONT][FONT=&quot]
3- [/FONT][FONT=&quot]به دليل عدم تاثير پذيري عواملي چون ميدان هاي مغناطيسي مي توان آن را در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كنار كابلهاي فشار قوي استفاده كرد[/FONT][FONT=&quot]
4- [/FONT][FONT=&quot]توليد آن مقرون به صرفه است به طوري كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]حتي از كابلهاي مسي كه هم اكنون براي انتقال اطلاعات استفاده مي شود مقرون به صرفه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تر مي باشد[/FONT][FONT=&quot]
5- [/FONT][FONT=&quot]به دليل تضعيف بسيار كم شعاع نوري در فيبر نوري نيار به تقويت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كننده هاي بين راهي در مسافت هاي طولاني بسيار كمتر از كابلهاي كواكسيال مي باشد[/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]معايب فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
1- [/FONT][FONT=&quot]از فيبر نوري فقط مي توان براي انتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات آن هم به صورت شعاع هاي نوري استفاده كرد و نمي توان براي انتقال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]الكتريسيته استفاده نمود[/FONT][FONT=&quot]
2- [/FONT][FONT=&quot]اتصال دو فيبر نوري به يكديگر بسيار مشكل و وقت گير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي باشد و نياز به دانش فني خاص خود را دارد[/FONT][FONT=&quot]
3- [/FONT][FONT=&quot]نمي توان چند شعاع نوري را به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طور همزمان انتقال داد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

MMB5146 · Jan 18, 2012

تاريخچه مخابرات نوري

تاريخچه مخابرات نوري

[FONT=&quot]تاريخچه مخابرات نوري[/FONT][FONT=&quot]*[/FONT]

[FONT=&quot]گردآوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]خش اول[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]در طول سال هاي گذشته[/FONT][FONT=&quot], شكل هاي گوناگوني از سيستم هاي مخابراتي ارائه شده است كه علت اصلي پيشرفت ارسال و انتقال اطلاعات به فاصله اي دورتر و افزايش سرعت انتقال و حجم بيشتري از اطلاعات,‌ در واحد زمان كه ”ظرفيت سيستم“ ناميده مي شود,‌ بوده است.[/FONT] [FONT=&quot]تا سال [/FONT][FONT=&quot]1887 كه امواج الكترومغناطيس توسط هرتز[/FONT][FONT=&quot]1[/FONT][FONT=&quot]كشف شد[/FONT][FONT=&quot], ‌تنها محيط انتقال, سيم ها بودند.[/FONT] [FONT=&quot]در سال [/FONT][FONT=&quot]1895, اولين سيستم مخابراتي راديويي توسط ماركوني ارائه شد.[/FONT] [FONT=&quot]در سيستم هاي الكتريكي[/FONT][FONT=&quot], معمولاً انتقال اطلاعات پس از تبديل سيگنال اطلاعات به يك موج الكترومغناطيسي كه به آن موج حامل[/FONT][FONT=&quot]2[/FONT][FONT=&quot] مي گويند, صورت مي گيرد. در اين روش حجم اطلاعات قابل ارسال كرد,‌ به فركانس موج حامل بستگي دارد. هر چه فركانس موج حامل بيشتر باشد، پهناي باند يا ظرفيت آن‌ بيشتر است.[/FONT] [FONT=&quot]براي افزايش اطلاعات و همچنين[/FONT][FONT=&quot], در اختيار داشتن سرويس هاي مخابراتي وسيع, بايد پهناي باند فركانسي وسيعي در دسترس بوده و براي افزايش پهناي باند, بايد فركانس افزايش يابد (يعني طول موج كمتر).[/FONT] [FONT=&quot]طيف امواج نوري بين [/FONT][FONT=&quot]50 نانومتر تا 100 ميكرومتر مي باشد كه بخشي از آن حدود 400 تا 700 نانومتر, طيف نور مرئي مي باشد.[/FONT] [FONT=&quot]فركانس امواج نوري بين [/FONT][FONT=&quot]10[/FONT][FONT=&quot]12[/FONT][FONT=&quot] الي 10[/FONT][FONT=&quot]16[/FONT][FONT=&quot] هرتز است. امواج نوري مانند امواج راديويي در دو محيط انتقال, هوا و موج حامل, قابل استفاده است.[/FONT] [FONT=&quot]در سال [/FONT][FONT=&quot]1958 , تئوري تقويت كننده هاي ليزري ارائه گرديد. با اين اختراع در سال 1960, منابع تشعشع الكترومغناطيسي همدوسي[/FONT][FONT=&quot]3 [/FONT][FONT=&quot], در دسترس قرار گرفت و باعث گرديد تا طيف مرئي قابل استفاده گردد.[/FONT] [FONT=&quot]با اختراع ليزر و مشاهده اينكه نور منتشره از ليزر شباهت زيادي با امواج الكترومغناطيسي ارسالي از يك فرستنده راديويي دارد[/FONT][FONT=&quot], فكر استفاده از ليزر براي انتقال اطلاعات به وجود آمد. فركانس نور ليزر در حد 10[/FONT][FONT=&quot]14 [/FONT][FONT=&quot]×5 هرتز است و ظرفيت اطلاعات آن تقريباً 10[/FONT][FONT=&quot]5 [/FONT][FONT=&quot]برابر سيستم هاي مايكروويو معادل [/FONT][FONT=&quot]10 ميليون كانال تلويزيوني است.[/FONT] [FONT=&quot]اولين محيطي كه براي انتقال اطلاعات در سيستم هاي مخابرات نوري مورد استفاده قرار گرفت[/FONT][FONT=&quot], جو يا اتمسفر بود كه به علت اختلالات ناشي از شرايط جوي، نظير رعد و برق، بارندگي، سرما و گرما و..., ضريب شكست هوا تفاوت مي يافت‌ و تنظيم لنز عدسي ها به هم مي خورد و شدت نور تغيير پيدا مي كرد. در هوا ميزان تلفات از نوع جذبي, بر حسب طول موج, متفاوت است.[/FONT] [FONT=&quot]با توجه به اشكالاتي كه در انتقال نور در هوا و جود داشت، به فكر استفاده از هدايت نور توسط موج بر[/FONT][FONT=&quot]4[/FONT][FONT=&quot] افتادند. در تلاش هاي ابتدايي, اشعه نور در طول مسافت طولاني هدايت گرديد و اين عمل با بكارگيري عدسي هايي كه در لوله مناسبي قرار داده شده بودند انجام شد. به اين ترتيب از تمايل اشعه به پخش در اطراف,‌ بر اثر شكست نور,‌ ممانعت به عمل آمد و از ورود شعاع هاي نور خارجي و رطوبت به آن جلوگيري شد. چنين سيستم هايي نيز به نتيجه مطلوب نرسيد زيرا به علت لرزش زمين عدسي ها كمي جابه جا شده و مسير نور تغيير مي كرد.[/FONT] [FONT=&quot]به اين ترتيب فكر استفاده از [/FONT][FONT=&quot]” شيشه “ به عنوان محيط انتقال, مطرح گرديد.[/FONT] [FONT=&quot]فرضيه استفاده از فيبرهاي شيشه اي[/FONT][FONT=&quot]5[/FONT][FONT=&quot] به عنوان محيط انتشار, در مقاله اي توسط ”Kaio “ و ” Hockman “ كه در لابراتورهاي مخابراتي استاندارد انگليس كار مي كردند عنوان شد. البته شيشه هاي معمولي فقط تا چند متر قادر به انتقال نور مي باشند و با افزايش ضخامت آن, نور در هنگام عبور به شدت تضعيف شده (چند هزار[/FONT][FONT=&quot]db[/FONT][FONT=&quot]∕[/FONT][FONT=&quot]km[/FONT][FONT=&quot]) و مستهلك مي گرديد.[/FONT] [FONT=&quot]بعدها در سال [/FONT][FONT=&quot]1966 ثابت شد كه تضعيف زياد, ناشي از كاربرد و انتخاب مواد فيبر شيشه نبوده بلكه مربوط به ناخالصي هاي موجود در فيبر شيشه,‌ نظير آهن و مس و نيكل و ساير فلزات موجود در اين مواد مي باشد.[/FONT] [FONT=&quot]در سال [/FONT][FONT=&quot]1970،” Kapron “ ، ” Keck “و” Maurer “، موفق به تهيه چند صد متر فيبر تك مدي[/FONT][FONT=&quot]6[/FONT][FONT=&quot] با تضعيف كمتر از 20 دسي بل بر كيلومتر شدند و در پايان سال 1972 فيبرهاي چند مدي[/FONT][FONT=&quot]7[/FONT][FONT=&quot]، با تضعيفي كمتر از[/FONT][FONT=&quot]4 دسي بل بر كيلومتر نيز شناخته شد كه پيشرفتي شايسته در اين زمينه بود، زيرا چنين تضعيفي، معادل با افت ناشي از كابل هاي كواكسيال[/FONT][FONT=&quot]8[/FONT][FONT=&quot] ساخته شده در آن زمان بود.[/FONT] [FONT=&quot]همزمان با پيشرفت تكنولوژي و رفع معايب موجود و استفاده از طول موج هايي در ناحيه [/FONT][FONT=&quot]3/1 ميكرومتر و 5/1 ميكرومتر، مطالعات به سمت دستيابي به سيستم هاي انتقال با ظرفيت بالاتر منجرگرديد.[/FONT] [FONT=&quot]طول موج هاي [/FONT][FONT=&quot]850 ، 1310 ، 1550 نانومتر، به ”پنجره هاي فيبر“ معروف بوده و در اين طول موج ها، كمترين تضعيف را مي توان به دست آورد.[/FONT] [FONT=&quot]در سال [/FONT][FONT=&quot]1983، فيبرهايي با تضعيف حدود2/0 دسي بل بر كيلومتر در طول موج 1550 نانومتر ساخته شد كه كمترين تلفات در سيستم مخابراتي مي باشد.[/FONT] [FONT=&quot]فيبر نوري از تمام محيط هاي انتقالي شناخته شده، داراي پهناي باند وسيع تر و افت كمتري مي باشد[/FONT][FONT=&quot]. اين ها دو مزيت عمده در ارزيابي سيستم هاي مخابراتي بشمار مي رود. فيبر نوري كه تا چند سال پيش(سال1980)، صرفاً جنبه آزمايشگاهي داشت، امروز نه تنها به مرحله توليد و ساخت رسيده بلكه تا پايان سال 1985 در حدود 5/1 ميليون كيلومتر كابل نوري در سراسر جهان نصب شده است. كابل هاي نوري مانند كابل هاي مسي مي توانند به صورت هوايي، كانالي، خاكي و يا زير دريايي نصب شوند. معمولاً طول كابل نوري بر حسب كاربرد آن، بين چند صد متر تا چند كيلومتر است مي باشد. طول هاي كوتاه تر براي موقعي است كه كابل در كانال كشيده مي شود و كابل هاي با طول بلندتر به صورت هوايي و خاكي قابل نصب است.[/FONT] [FONT=&quot]براي خطوط انتقال بلندتر از طول كابل نوري، قطعات كابل فيبر نوري به يكديگر پيوند زده مي شوند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot] در ايران نيز اولين بار در اوايل سال 1360، فيبر تك مدي به طول 45 كيلومتر بين تهران ــ كرج با همكاري شركت زيمنس آلمان، با افت 36/0 دسي بل بركيلومتر در طول موج 1310نانومتر به صورت كانالي كشيده شد.[/FONT] [FONT=&quot]فيبر نوري در زمينه كاربرد زير دريايي نيز جايگاه ويژه اي دارد، به طوري كه در سال [/FONT][FONT=&quot]1988 دو قاره اروپا و آمريكا از طريق فيبر نوري زير دريايي به هم مربوط شده اند.[/FONT] [FONT=&quot]همان گونه كه مشاهده مي گردد ارتباطات همواره در حال توسعه بوده است و در حقيقت نوع سرويس هاي جديدي كه ابداع گرديده، استفاده صحيح از پهناي باند مفيد و نيز ساختمان شبكه ها كه به شكل ديجيتال تغيير يافته و در دراز مدت به صورت [/FONT][FONT=&quot]ISDN[/FONT][FONT=&quot]9[/FONT][FONT=&quot] در خواهد آمد, موجب شده است كه محيط هاي انتقال، مورد مطالعه بيشتري قرار گيرند كه يكي از نتايج اين مطالعه در زمينه محيط هاي انتقال فيبر نوري مي باشد.[/FONT] [FONT=&quot]به جرأت مي توان گفت بشر قرن بيست و يكم، سيستم هاي مخابرات نوري را به عنوان زيربناي اصلي شبكه مخابراتي جهاني خود تدارك ديده است[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]اجزاي مختلف يك سيستم انتقال فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]تعريف سيستم انتقال فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]تبديل اطلاعات به شكل انتشار نور در مسير يك فيبر نوري را سيستم انتقال فيبر نوري گويند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]رشته هاي نازك فيبر نوري، با توجه به ساختمان آنها كه بعداً شرح داده خواهد شد، محيط مناسبي جهت انتقال امواج نوراني مي باشد و مي توان با استفاده از يك منبع نوراني در محدوده طول موج هاي [/FONT][FONT=&quot]3/0 ميكرون و 7/1 ميكرون چندين هزار كانال تلفني را توسط دو رشته فيبر نوري به راحتي منتقل كرد.[/FONT] [FONT=&quot]در شكل [/FONT][FONT=&quot]1 شماي كلي و اجزاء تشكيل دهنده سيستم ارتباط فيبر نوري را مي بينيد:[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]شكل[/FONT][FONT=&quot]1[/FONT]

[FONT=&quot]در سيستم ارتباط نوري منبع خبر، سيگنال هاي الكتريكي را كه همان اخبار مي باشد به قسمت الكتريكي فرستنده [/FONT][FONT=&quot](ارسال الكتريكي)، مي فرستد. اين قسمت، منبع نور را به كار انداخته و مدولاسيون سيگنال هاي خبر را بر روي موج نوري باعث مي گردد.[/FONT] [FONT=&quot]منبع نور، نوري متناسب با سيگنال هاي الكتريكي ورودي، يعني سيگنال نوري خروجي ايجاد مي كند كه معمولاً ليزر و [/FONT][FONT=&quot]LED مي باشد. به عبارت ديگر”منبع نور مي تواند ليزر و يا LED باشد.“[/FONT] [FONT=&quot]سيگنال نوري وارد فيبر نوري شده كه براي حفاظت فيبر در مقابل آسيب هايي كه ممكن است در موقع نصب و بكارگيري به آن وارد شود آن را با پوشش هاي مختلف حفاظت كرده و به صورت كابل در مي آورند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]كابل نوري، سيگنال نوري را در مقصد و يا در محل تقويت كننده ها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]10[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به گيرنده مي رساند كه گيرنده نيز شامل آشكارساز نوري و گيرنده الكتريكي مي باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]در آشكارساز نوري، سيگنال نوري به سيگنال الكتريكي تبديل مي گردد[/FONT][FONT=&quot]. براي اين تبديل از فتوديود PIN و APD استفاده مي شود.[/FONT] [FONT=&quot]سپس آشكار ساز نوري، سيگنال الكتريكي را به گيرنده الكتريكي داده و به اين ترتيب، دمدولاسيون موج نوري را باعث مي شود[/FONT][FONT=&quot]. در قسمت گيرنده، سيگنال الكتريكي تا حد لازم جهت قسمتهاي بعدي تقويت مي شود.[/FONT] [FONT=&quot]در شكل[/FONT][FONT=&quot](2) شماي كلي يك ارتباط، براي انتقال سيگنال ديجيتالي فيبر نوري را مشاهده مي كنيد.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]در شكل[/FONT][FONT=&quot](2) مشاهده مي شود كه ابتدا اطلاعات ديجيتال به صورت كد درآمده كه معمولاً تا34[/FONT][FONT=&quot]Mb[/FONT][FONT=&quot]∕[/FONT][FONT=&quot]s [/FONT][FONT=&quot] به صورت كد HDB3 و در140[/FONT][FONT=&quot]Mb[/FONT][FONT=&quot]∕[/FONT][FONT=&quot]s [/FONT][FONT=&quot] به صورت كد CMIانجام مي گيرد، و اطلاعات كد شده به مدار الكتريكي راه اندازنده ليزر منتقل مي شوند كه اين مدار با اطلاعاتي كه به صورت كد درآمده اند ليزر را به نوسان درآورده و اطلاعات را بر روي نور ارسالي مدوله مي كند كه پس از انتقال توسط كابل فيبر نوري در مقصد به وسيله APD آشكار شده و پس از گذشتن از طبقه تقويت كننده و متعادل كننده از حالت كد خارج شده(دمدوله) و در خروجي، اطلاعات اصلي نظير آنچه در ورودي سيستم داده شده بود تحويل مي گردد.[/FONT] [FONT=&quot]مزاياي سيستم انتقال فيبر نوري[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]1- پهناي باند[/FONT][FONT=&quot]11[/FONT][FONT=&quot] بسيار زياد و در نتيجه ظرفيت انتقال بيشتر. پهناي باند فركانس موج بر اين سيستم در محدوده10[/FONT][FONT=&quot]12 [/FONT][FONT=&quot]تا [/FONT][FONT=&quot]10[/FONT][FONT=&quot]16 [/FONT][FONT=&quot]هرتز است[/FONT][FONT=&quot]. فركانس نور مورد استفاده در اين سيستم ارتباطي، نزديك به فركانس اشعه مادون قرمز و حدود 10[/FONT][FONT=&quot]14 [/FONT][FONT=&quot]هرتز يا [/FONT][FONT=&quot]10[/FONT][FONT=&quot]5[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گيگا مي باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]2- تضعيف[/FONT][FONT=&quot]12[/FONT][FONT=&quot]بسيار كم فيبر نوري از امتيازهاي آن به شمار مي رود[/FONT][FONT=&quot]. تضعيف فيبرهاي مورد استفاده در حال حاضر حدود 2/0 دسي بل بر كيلومتر مي باشد. تضعيف در طول موج هاي مختلف متفاوت است.[/FONT] [FONT=&quot]3- وزن كم و قطر كوچك:[/FONT] [FONT=&quot] قطر فيبرها با توجه به نوع آنها متفاوت است. براي فيبر تك مدي، قطر هسته بين 3 الي 12 ميكرون و قطر پوشش يا غلاف[/FONT][FONT=&quot]12[/FONT][FONT=&quot] بين 50 تا 125 ميكرون مي باشد. اگر يك مقايسه بين فيبر نوري و كابل مسي داشته باشيم،‌ 40 كيلومتر فيبر نوري وزني معادل 1 كيلوگرم دارد در صورتي كه 5/1 كيلومتر هادي مسي با قطر متوسط 40/0 ميلي متر وزن 1 كيلوگرم دارد.[/FONT] [FONT=&quot]4- ايزولاسيون كامل الكتريكي[/FONT] [FONT=&quot]عدم تأثير جريانات القايي الكتريكي بر روي موج برهاي نوري نيزيكي از خواص مهم فيبر نوري مي باشد[/FONT][FONT=&quot]. ميدان هاي ناشي از كابل هاي برق،‌ تأثيري بر روي اين موج برها ندارند و مي توان خطوط فيبر نوري را در روي دكل هاي برق نصب كرد و يا از ميان هادي هاي ACSR هوايي عبور داد.[/FONT] [FONT=&quot]5- مصونيت در برابر تداخل[/FONT][FONT=&quot]14[/FONT][FONT=&quot] و همشنوايي[/FONT][FONT=&quot]15[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]امواج الكترومغناطيس و امواج با فركانس راديويي، اثري بر روي كابل هاي فيبر نوري ندارند، بنابراين سيستم ارتباطات نوري در مقابل محيط آلوده به نويز مصون بوده و علاوه بر اين، كابل هاي فيبر نوري كه در مجاور هم هستند نيز، بر روي يكديگر اثرات القايي ندارند و بر خلاف كابل هاي مسي، پديده همشنوايي در آنها ناچيز است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]طبيعت عايق فيبر نوري، هر نوع تداخل را از بين مي برد و در فيبر نوري نگراني از اتصال زمين براي موج بر وجود ندارد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]6- امنيت سيگنال[/FONT] [FONT=&quot]نوري كه از فيبر نوري عبور مي كند،‌ فاقد پديده تشعشع بوده و بنابراين اطلاعات ارسالي از طريق سيستم ارتباطات فيبر نوري در مسير انتقال،‌ غير قابل بهره برداري و استراق سمع مي باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]7- فراواني و ارزان بودن مواد[/FONT] [FONT=&quot]چون ماده اوليه فيبرشيشه، سيليكا است لذا آن را در همه جا مي توان يافت، زيرا منبع اصلي سيليكا، سنگ و شن و ماسه است[/FONT][FONT=&quot]. در نتيجه قيمت كابل هاي فيبر نوري,‌ بسيار ارزان تر از كابل هاي مسي تمام مي شود.[/FONT] [FONT=&quot]8- نگهداري آسان[/FONT] [FONT=&quot]تضعيف كم اين نوع كابل ها،‌ نياز كمتري به وجود تكراركننده ها در طول مسير را به دنبال دارد و در نتيجه تعميرات آنها ساده تر و با هزينه و وقت كمتري انجام پذير است[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]9- ظرافت و قابليت انعطاف[/FONT] [FONT=&quot]ظرافت و قابليت خمش رشته هاي فيبر، تسهيلاتي در امر جا به جايي و انبار نمودن و كابل كشي را به وجود مي آورد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]10- مصونيت در مقابل عوامل محيطي[/FONT] [FONT=&quot]فيبرهاي نوري در محيط هاي مرطوب و درجه حرارتهاي بين [/FONT][FONT=&quot]c [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]30- تا [/FONT][FONT=&quot]c [/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot]70+ كارآيي خود را از دست نمي دهند.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]پانويس ها[/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]

[FONT=&quot]1-Hertz [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]2-Carrier[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]3-Coherent[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]4-Wave Guide [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]5-Fiber Glass[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]6- Single Mode[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]7-Multi Mode[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]8-Co-axial[/FONT]

[FONT=&quot]9-Integrated Service Digital Network[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]10-Regenerator[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]11-Band width[/FONT]

[FONT=&quot]12- Attenuation[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]13- Clad[/FONT]

[FONT=&quot]14 Interference [/FONT]

[FONT=&quot]15-Crosstalk[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

MMB5146 · Jan 18, 2012

شبکه بي سیم

شبکه بي سیم

[FONT=&quot]شبکه بي سیم و بلوتوس شهري[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]چکیده [/FONT]
[FONT=&quot]امروزه با گذشت زمان و نیاز بشر برای برقراری ارتباط و ایجاد فضای مشترک اطلاعاتی با دیگر هم نوعان خود، شبکه های کامپیوتری جای خود را در جوامع امروز یافته اند که با پیشرفت علم دستیابی به این مهم تسریع پیدا کرده است.[/FONT]
[FONT=&quot]یکی از پیشرفت ها و دستیابی های مهم بشر درزمینه ارتباطات، ایجاد سیستم های ارتباطی از جمله ارتباط بی سیم و سیستم های بلوتوث می باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]در این گونه سیستم ها که در ذیل به تفصیل شرح داده شده اند از امواج رادیویی و پرتکل های مختلف جهت برقراری ارتباط استفاده می شود.[/FONT]
[FONT=&quot]سیستم ادهاک یکی از این سیستم هاست که با توجه به ضریب امنیت بالا مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.[/FONT]
[FONT=&quot]لذا در این مقاله سعی به معرفی این سیستم و ویژگی های این سیستم و همچنین سیستم بلوتوث البته در سطح گسترده شده است.با امید اینکه مطالب مورد استفاده علاقه مندان قرار گیرد.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]فهرست صفحه[/FONT]
[FONT=&quot]مقدمه 3 [/FONT]
[FONT=&quot]تاریخچه پیدایش شبکه های کامپیوتری 3[/FONT]
[FONT=&quot]فصل اول : شبکه های کامپیوتری 6 [/FONT]
[FONT=&quot]1-1تقسیم بندی شبکه 6 [/FONT]
[FONT=&quot] 1-1-1 تقسیم بندی بر اساس نوع وظایف 6[/FONT]
[FONT=&quot]2-1-1تقسیم بندی بر اساس توپولوژی 9[/FONT]
[FONT=&quot]3-1-1 تقسیم بندی بر اساس حوزه جغرافیایی تحت پوشش 18 [/FONT]
[FONT=&quot]4-1-1 براساس نوع اتصال 20 [/FONT]
[FONT=&quot]5-1-1انواع شبکه های رایانه ای از نظر اندازه 20 [/FONT]
[FONT=&quot] فصل دوم : اجزای اصلی سخت افزاری 26 [/FONT]
[FONT=&quot]2-1 کارت شبکه 26 [/FONT]
[FONT=&quot]2-2 تکرار گر 27 [/FONT]
[FONT=&quot]3-2 هاب 27 [/FONT]
[FONT=&quot]4-2 پل 27 [/FONT]
[FONT=&quot]5-2 راهگزین 28 [/FONT]
[FONT=&quot]6-2 مسیر یاب 29 [/FONT]
[FONT=&quot]فصل سوم :شبکه کلان شهری 30 [/FONT]
[FONT=&quot]1-3 تعریف 30 [/FONT]
[FONT=&quot]2-3 جنبه های فناوری 31 [/FONT]
[FONT=&quot]3-3 شبکه های بی سیم ادهاک 31 [/FONT]
[FONT=&quot] 1-3-3 پیشینه 32 [/FONT]
[FONT=&quot] 2-3-3 معرفی انواع شبکه های ادهاک 33 [/FONT]
[FONT=&quot] 3-3-3 کاربردهای شبکه های ادهاک 33 [/FONT]
[FONT=&quot] 4-3-3 شبکه های شخصی 34 [/FONT]
[FONT=&quot] 5-3-3 خصوصیات شبکه های ادهاک 35 [/FONT]
[FONT=&quot] 6-3-3 امنیت در شبکه های بی سیم 36 [/FONT]
[FONT=&quot] 7-3-3 منشا ضعف امنیتی درشبکه های بی سیم وخطرات معمول 37 [/FONT]
[FONT=&quot] 8-3-3 سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم 38 [/FONT]
[FONT=&quot] 9-3-3 مسیر یابی 39 [/FONT]
[FONT=&quot] 10-3-3 پروتکل های مسیر یابی 39 [/FONT]
[FONT=&quot] 11-3-3 محدودیت های سخت افزاری یک گره حسگر 43 [/FONT]
[FONT=&quot] 12-3-3 روش های مسیر یابی در شبکه های حسگر 44 4-3 عملکرد [/FONT][FONT=&quot]BLUETOOTH[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]49[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] 1-4-3[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]PICONET[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]52[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]نتیجه گیری 54 [/FONT]
[FONT=&quot]مراجع 55 [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مقدمه[/FONT]
[FONT=&quot]تاریخچه پیدایش شبکه[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]در سال 1957 نخستین ماهواره، یعنی اسپوتنیک توسط اتحاد[/FONT] [FONT=&quot]جماهیر شوروی سابق به فضا پرتاب شد. در همین دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین[/FONT] [FONT=&quot]دو ابرقدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران رقابت سختی از نظر تسلیحاتی بین دو[/FONT] [FONT=&quot]ابر قدرت آن زمان جریان داشت و دنیا در دوران جنگ سرد به سر می برد. وزارت دفاع[/FONT] [FONT=&quot]امریکا در واکنش به این اقدام رقیب نظامی خود، آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته یا[/FONT] [FONT=&quot]آرپا[/FONT] (ARPA) [FONT=&quot]را تاسیس کرد. یکی از پروژه های مهم این آژانس تامین ارتباطات در زمان[/FONT] [FONT=&quot]جنگ جهانی احتمالی تعریف شده بود. در همین سال ها در مراکز تحقیقاتی غیر نظامی که[/FONT] [FONT=&quot]بر امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش برای اتصال کامپیوترها به یکدیگر در جریان بود[/FONT]. [FONT=&quot]در آن زمان کامپیوتر های[/FONT] Mainframe [FONT=&quot]از طریق ترمینال ها به کاربران سرویس می دادند[/FONT]. [FONT=&quot]در اثر اهمیت یافتن این موضوع آژانس آرپا[/FONT] (ARPA) [FONT=&quot] منابع مالی پروژه اتصال دو[/FONT] [FONT=&quot]کامپیوتر از راه دور به یکدیگر را در دانشگاه[/FONT] MIT [FONT=&quot]بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960[/FONT] [FONT=&quot]اولین شبکه کامپیوتری بین چهار کامپیوتر که دو تای آنها در[/FONT] MIT[FONT=&quot]، یکی در دانشگاه[/FONT] [FONT=&quot]کالیفرنیا و دیگری در مرکز تحقیقاتی استنفورد قرار داشتند، راه اندازی شد. این شبکه[/FONT] [FONT=&quot]آرپانت نامگذاری شد. در سال 1965 نخستین ارتباط راه دور بین دانشگاه[/FONT] MIT [FONT=&quot]و یک مرکز[/FONT] [FONT=&quot]دیگر نیز برقرار گردید[/FONT].
[FONT=&quot]در سال 1970 شرکت معتبر زیراکس یک مرکز تحقیقاتی در[/FONT] [FONT=&quot]پالوآلتو تاسیس کرد. این مرکز در طول سال ها مهمترین فناوری های مرتبط با کامپیوتر[/FONT] [FONT=&quot]را معرفی کرده است و از این نظریه به یک مرکز تحقیقاتی افسانه ای بدل گشته است. این[/FONT] [FONT=&quot]مرکز تحقیقاتی که پارک[/FONT] (PARC) [FONT=&quot]نیز نامیده می شود، به تحقیقات در زمینه شبکه های[/FONT] [FONT=&quot]کامپیوتری پیوست. تا این سال ها شبکه آرپانت به امور نظامی اختصاص داشت، اما در سال[/FONT] 1927 [FONT=&quot]به عموم معرفی شد. در این سال شبکه آرپانت مراکز کامپیوتری بسیاری از دانشگاه[/FONT] [FONT=&quot]ها و مراکز تحقیقاتی را به هم متصل کرده بود. در سال 1927 نخستین نامه الکترونیکی[/FONT] [FONT=&quot]از طریق شبکه منتقل گردید[/FONT].
[FONT=&quot]در این سال ها حرکتی غیر انتفاعی به نام[/FONT] MERIT [FONT=&quot]که[/FONT] [FONT=&quot]چندین دانشگاه بنیان گذار آن بوده اند، مشغول توسعه روش های اتصال کاربران ترمینال[/FONT] [FONT=&quot]ها به کامپیوتر مرکزی یا میزبان بود. مهندسان پروژه[/FONT] MERIT [FONT=&quot]در تلاش برای ایجاد[/FONT] [FONT=&quot]ارتباط بین کامپیوتر ها، مجبور شدند تجهیزات لازم را خود طراحی کنند. آنان با طراحی[/FONT] [FONT=&quot]تجهیزات واسطه برای مینی کامپیوتر[/FONT] DECPDP-11 [FONT=&quot]نخستین بستر اصلی یا[/FONT] Backbone [FONT=&quot]شبکه[/FONT] [FONT=&quot]کامپیوتری را ساختند. تا سال ها نمونه های اصلاح شده این کامپیوتر با نام[/FONT] PCP [FONT=&quot]یا[/FONT] Primary Communications Processor [FONT=&quot]نقش میزبان را در شبکه ها ایفا می کرد. نخستین[/FONT] [FONT=&quot]شبکه از این نوع که چندین ایالت را به هم متصل می کرد[/FONT] Michnet [FONT=&quot]نام داشت[/FONT].
[FONT=&quot]روش[/FONT] [FONT=&quot]اتصال کاربران به کامپیوتر میزبان در آن زمان به این صورت بود که یک نرم افزار خاص[/FONT] [FONT=&quot]بر روی کامپیوتر مرکزی اجرا می شد. و ارتباط کاربران را برقرار می کرد. اما در سال[/FONT] 1976 [FONT=&quot]نرم افزار جدیدی به نام[/FONT] Hermes [FONT=&quot]عرضه شد که برای نخستین بار به کاربران اجازه[/FONT] [FONT=&quot]می داد تا از طریق یک ترمینال به صورت تعاملی مستقیما به سیستم[/FONT] MERIT [FONT=&quot]متصل[/FONT] [FONT=&quot]شوند.این، نخستین باری بود که کاربران می توانستند در هنگام برقراری ارتباط از خود[/FONT] [FONT=&quot]بپرسند: کدام میزبان؟[/FONT]
[FONT=&quot]از وقایع مهم تاریخچه شبکه های کامپیوتری، ابداع روش[/FONT] [FONT=&quot]سوئیچینگ بسته ای یا[/FONT] Packet Switching [FONT=&quot]است. قبل از معرفی شدن این روش از سوئیچینگ[/FONT] [FONT=&quot]مداری یا[/FONT] Circuit Switching [FONT=&quot]برای تعیین مسیر ارتباطی استفاده می شد. اما در سال[/FONT] 1974 [FONT=&quot]با پیدایش پروتکل ارتباطی[/FONT] TCP/IP [FONT=&quot]از مفهوم[/FONT] Packet Switching [FONT=&quot]استفاده گسترده[/FONT] [FONT=&quot]تری شد. این پروتکل در سال 1982 جایگزین پروتکل[/FONT] NCP [FONT=&quot]شد و به پروتکل استاندارد برای[/FONT] [FONT=&quot]آرپانت تبدیل گشت. در همین زمان یک شاخه فرعی بنام[/FONT] MILnet [FONT=&quot]در آرپانت همچنان از[/FONT] [FONT=&quot]پروتکل قبلی پشتیبانی می کرد و به ارائه خدمات نظامی می پرداخت. با این تغییر و[/FONT] [FONT=&quot]تحول، شبکه های زیادی به بخش تحقیقاتی این شبکه متصل شدند و آرپانت به اینترنت[/FONT] [FONT=&quot]تبدیل گشت. در این سال ها حجم ارتباطات شبکه ای افزایش یافت و مفهوم ترافیک شبکه[/FONT] [FONT=&quot]مطرح شد[/FONT].
[FONT=&quot]مسیر یابی در این شبکه به کمک آدرس های[/FONT] IP [FONT=&quot]به صورت 32 بیتی انجام می[/FONT] [FONT=&quot]گرفته است. هشت بیت اول آدرس[/FONT] IP [FONT=&quot]به شبکه های محلی تخصیص داده شده بود که به سرعت[/FONT] [FONT=&quot]مشخص گشت تناسبی با نرخ رشد شبکه ها ندارد و باید در آن تجدید نظر شود. مفهوم شبکه[/FONT] [FONT=&quot]های[/FONT] LAN [FONT=&quot]و شبکه های[/FONT] WAN [FONT=&quot]در سال دهه 70 میلادی از یکدیگر تفکیک شدند[/FONT].
[FONT=&quot]در آدرس دهی[/FONT] 32 [FONT=&quot]بیتی اولیه، بقیه 24 بیت آدرس به میزبان در شبکه اشاره می کرد[/FONT].
[FONT=&quot]در سال 1983[/FONT] [FONT=&quot]سیستم نامگذاری دامنه ها[/FONT] (Domain Name System) [FONT=&quot]به وجود آمد و اولین سرویس دهنده[/FONT] [FONT=&quot]نامگذاری[/FONT] (Name Server) [FONT=&quot]راه اندازی شد و استفاده از نام به جای آدرس های عددی معرفی[/FONT] [FONT=&quot]شد. در این سال تعداد میزبان های اینترنت از مرز ده هزار عدد فراتر رفته بود[/FONT].[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]فصل اول[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه های کامپيوتری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]يک شبکه شامل مجموعه ای از دستگاهها ( [/FONT][FONT=&quot][FONT=&quot]کامپيوتر[/FONT][/FONT][FONT=&quot] ، [/FONT][FONT=&quot][FONT=&quot]چاپگر[/FONT][/FONT][FONT=&quot] و ... ) بوده که با استفاده از يک روش ارتباطی ( کابل ، امواج راديوئی ، ماهواره ) و به منظور اشتراک منابع فيزيکی ( چاپگر) و اشتراک منابع منطقی ( فايل )[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] به يکديگر متصل می گردند. شبکه ها می توانند با يکديگر نيز مرتبط شده و شامل زير شبکه هائی باشند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1-1 تقسيم بندی شبکه ها[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot].شبکه های کامپيوتری را بر اساس مولفه های متفاوتی تقسيم بندی می نمايند. در ادامه به برخی از متداولترين تقسيم بندی های موجود اشاره می گردد . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]1-1-1 تقسيم بندی بر اساس نوع وظايف[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]کامپيوترهای موجود در شبکه را با توجه به نوع وظايف مربوطه به دو گروه عمده : سرويس دهندگان ([/FONT][FONT=&quot]Servers[/FONT][FONT=&quot]) و يا سرويس گيرندگان ([/FONT][FONT=&quot]Clients[/FONT][FONT=&quot]) تقسيم می نمايند. کامپيوترهائی در شبکه که برای ساير کامپيوترها سرويس ها و خدماتی را ارائه می نمايند ، سرويس دهنده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] ناميده می گردند. کامپيوترهائی که از خدمات و سرويس های ارائه شده توسط سرويس دهندگان استفاده می کنند ، سرويس گيرنده ناميده می شوند . [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در شبکه های [/FONT][FONT=&quot]Client-Server[/FONT][FONT=&quot] ، يک کامپيوتر در شبکه نمی تواند هم به عنوان سرويس دهنده و هم به عنوان سرويس گيرنده ، ايفای وظيفه نمايد.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]در شبکه های [/FONT][FONT=&quot]Peer-To-Peer[/FONT][FONT=&quot] ، يک کامپيوتر می تواند هم بصورت سرويس دهنده و هم بصورت سرويس گيرنده ايفای وظيفه نمايد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]يک شبکه [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در ساده ترين حالت از اجزای زير تشکيل شده است :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. [/FONT][FONT=&quot]دو کامپيوتر شخصی . يک شبکه می تواند شامل چند صد کامپيوتر باشد. حداقل يکی از کامپيوترها می بايست به عنوان سرويس دهنده مشخص گردد. ( در صورتی که شبکه از نوع [/FONT][FONT=&quot]Client-Server[/FONT][FONT=&quot] باشد ). سرويس دهنده، کامپيوتری است که هسته اساسی [/FONT][FONT=&quot]سيستم عامل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] بر روی آن نصب خواهد شد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. [/FONT][FONT=&quot]يک عدد کارت شبکه ([/FONT][FONT=&quot]NIC[/FONT][FONT=&quot]) برای هر دستگاه. کارت شبکه نظير کارت هائی است که برای [/FONT][FONT=&quot]مودم[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]صدا[/FONT][FONT=&quot] در کامپيوتر استفاده می گردد.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] کارت شبکه مسئول دريافت ، انتقال ، سازماندهی و ذخيره سازی موقت اطلاعات در طول شبکه است . به منظور انجام وظايف فوق کارت های شبکه دارای [/FONT][FONT=&quot]پردازنده[/FONT][FONT=&quot] ، [/FONT][FONT=&quot]حافظه [/FONT][FONT=&quot]و گذرگاه اختصاصی خود هستند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2-1-1 تقسيم بندی بر اساس توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]الگوی هندسی استفاده شده جهت اتصال کامپيوترها ، توپولوژی ناميده می شود. توپولوژی انتخاب شده برای پياده سازی شبکه ها، عاملی مهم در جهت کشف و برطرف نمودن خطاء در شبکه خواهد بود. انتخاب يک توپولوژی خاص نمی تواند بدون ارتباط با محيط انتقال و روش های استفاده از خط مطرح گردد. نوع توپولوژی انتخابی جهت اتصال کامپيوترها به يکديگر ، مستقيما" بر نوع محيط انتقال و روش های استفاده از خط تاثير می گذارد. با توجه به تاثير مستقيم توپولوژی انتخابی در نوع کابل کشی و هزينه های مربوط به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] آن ، می بايست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژی يک شبکه همت گماشت . عوامل مختلفی جهت انتخاب يک توپولوژی بهينه مطرح می شود. مهمترين اين عوامل بشرح ذيل است : [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. هزينه . هر نوع محيط انتقال که برای شبکه [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] انتخاب گردد، در نهايت می بايست عمليات نصب شبکه در يک ساختمان پياده سازی گردد. عمليات فوق فرآيندی طولانی جهت نصب کانال های مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است . در حالت ايده آل کابل کشی و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] ايجاد کانال های مربوطه می بايست قبل از تصرف و بکارگيری ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال می بايست هزينه نصب شبکه بهينه گردد.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. انعطاف پذيری . يکی از مزايای شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] ، توانائی پردازش داده ها و گستردگی و توزيع گره ها در يک محيط است . بدين ترتيب توان محاسباتی سيستم و منابع موجود در اختيار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت . در ادارات همه چيز تغيير خواهد کرد.(لوازم اداری،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] اتاقها و ... ) . توپولوژی انتخابی می بايست بسادگی امکان تغيير پيکربندی در شبکه را فراهم نمايد. مثلا" ايستگاهی را از نقطه ای به نقطه ديگر انتقال و يا قادر به ايجاد يک ايستگاه جديد در شبکه باشيم .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]سه نوع توپولوژی رايج در شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] استفاده می گردد :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. [/FONT][FONT=&quot]BUS [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. [/FONT][FONT=&quot]STAR [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3. [/FONT][FONT=&quot]RING [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]1. توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]يکی از رايجترين توپولوژی ها برای پياده سازی شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] است . در مدل فوق از يک کابل به عنوان ستون فقرات اصلی در شبکه استفاده شده و تمام کامپيوترهای موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به آن متصل می گردند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]مزايای توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کم بودن طول کابل[/FONT][FONT=&quot] . بدليل استفاده از يک خط انتقال جهت اتصال تمام کامپيوترها ، در توپولوژی فوق از کابل کمی استفاده می شود.موضوع فوق باعث پايين آمدن هزينه نصب و ايجاد تسهيلات لازم در جهت پشتيبانی شبکه خواهد بود. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]ساختار ساده. توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot] دارای يک ساختار ساده است . در مدل فوق صرفا" از يک کابل برای انتقال اطلاعات استفاده می شود.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]توسعه آسان .[/FONT][FONT=&quot] يک کامپيوتر جديد را می توان براحتی در نقطه ای از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ايستگاههای بيشتر در يک سگمنت ، می توان از تقويت کننده هائی به نام [/FONT][FONT=&quot]Repeater[/FONT][FONT=&quot] استفاده کرد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]معايب توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مشکل بودن عيب يابی[/FONT][FONT=&quot] . با اينکه سادگی موجود در تويولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot] امکان بروز اشتباه را کاهش می دهند، ولی در صورت بروز خطاء کشف آن ساده نخواهد بود. در شبکه هائی که از توپولوژی فوق استفاده می نمايند ، کنترل شبکه در هر گره دارای مرکزيت نبوده و در صورت بروز خطاء می بايست نقاط زيادی به منظور تشخيص خطاء بازديد و بررسی گردند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ايزوله کردن خطاء مشکل است . در[/FONT][FONT=&quot] صورتی که يک کامپيوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد ، می بايست کامپيوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عيب نمود. در موارد خاص می توان يک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتيکه اشکال در محيط انتقال باشد ، تمام يک سگمنت می بايست از شبکه خارج گردد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]ماهيت تکرارکننده ها . در موارديکه برای توسعه شبکه از تکرارکننده ها استفاده می گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغييراتی نيز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگيری کابل بيشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در اين نوع توپولوژی همانگونه که از نام آن مشخص است ، از مدلی شبيه "ستاره" استفاده می گردد. در اين مدل تمام کامپيوترهای موجود در شبکه معمولا" به يک دستگاه خاص[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] با نام " هاب " متصل خواهند شد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مزايای توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]سادگی سرويس شبکه. توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] شامل تعدادی از نقاط اتصالی در يک نقطه مرکزی است . ويژگی فوق تغيير در ساختار و سرويس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] شبکه را آسان می نمايد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]در هر اتصال يکدستگاه . نقاط اتصالی در شبکه ذاتا" مستعد اشکال هستند. در توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] اشکال در يک اتصال ، باعث خروج آن خط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] از شبکه و سرويس و اشکال زدائی خط مزبور است . عمليات فوق تاثيری در عملکرد ساير کامپيوترهای موجود در شبکه نخواهد گذاشت .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]کنترل مرکزی و عيب يابی . با توجه به اين مسئله که نقطه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] مرکزی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] مستقيما" به هر ايستگاه موجود در شبکه متصل است ، اشکالات و ايرادات در شبکه بسادگی تشخيص[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] و مهار خواهند گرديد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]روش های ساده دستيابی . هر اتصال در شبکه شامل يک نقطه مرکزی و يک گره جانبی است . در چنين حالتی دستيابی به محيط انتقال حهت ارسال و دريافت اطلاعات دارای الگوريتمی[/FONT][FONT=&quot] ساده خواهد بود.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]معايب توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]زياد بودن طول کابل . بدليل اتصال مستقيم هر گره به نقطه مرکزی ، مقدار زيادی کابل مصرف می شود. با توجه به اينکه هزينه کابل نسبت به تمام شبکه ، کم است ، تراکم در کانال کشی جهت کابل ها و مسائل مربوط به نصب و پشتيبنی آنها بطور قابل توجهی هزينه ها را افزايش خواهد داد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]مشکل بودن توسعه . اضافه نمودن يک گره جديد به شبکه مستلزم يک اتصال از نقطه مرکزی به گره جديد است . با اينکه در زمان کابل کشی پيش بينی های لازم جهت توسعه در نظر گرفته می شود ، ولی در برخی حالات نظير زمانيکه طول زيادی از کابل مورد نياز بوده و يا اتصال مجموعه ای از گره های غير قابل پيش بينی اوليه ، توسعه شبکه را با مشکل مواجه خواهد کرد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]وابستگی به نقطه مرکزی . در صورتی که نقطه مرکزی ( هاب ) در شبکه با مشکل مواجه شود ، تمام شبکه غيرقابل [/FONT][FONT=&quot]استفاده خواهد بود. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3.[/FONT][FONT=&quot] توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]RING[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]در اين نوع توپولوژی تمام کامپيوترها بصورت يک حلقه به يکديگر مرتبط می گردند. تمام کامپيوترهای موجود در شبکه ( سرويس دهنده ، سرويس گيرنده ) به يک کابل که بصورت يک دايره بسته است ، متصل می گردند. در مدل فوق[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] هر گره به دو و فقط دو همسايه مجاور خود متصل است . اطلاعات از گره مجاور دريافت و به گره بعدی ارسال می شوند. بنابراين داده ها فقط در يک جهت حرکت کرده و از ايستگاهی به ايستگاه ديگر انتقال پيدا می کنند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مزايای توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]RING[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کم بودن طول کابل . طول کابلی که در اين مدل بکار گرفته می شود ، قابل مقايسه به توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]BUS[/FONT][FONT=&quot] نبوده و طول کمی را در بردارد. ويژگی فوق باعث کاهش تعداد اتصالات ( کانکتور) در شبکه شده و ضريب اعتماد به شبکه را افزايش خواهد داد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]نياز به فضائی خاص جهت انشعابات در کابل کشی نخواهد بود.بدليل استفاده از يک کابل جهت اتصال هر گره به گره[/FONT][FONT=&quot] همسايه اش ، اختصاص محل هائی خاص به منظور کابل کشی ضرورتی نخواهد داشت . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مناسب جهت فيبر نوری. استفاده از فيبر نوری باعث بالا رفتن نرخ سرعت انتقال اطلاعات در شبکه است.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] چون در توپولوژی فوق ترافيک داده ها در يک جهت است ، می توان از فيبر نوری به منظور محيط انتقال استفاده کرد.در صورت تمايل می توان در هر بخش ازشبکه از يک نوع کابل به عنوان محيط انتقال استفاده کرد . مثلا" در محيط های ادرای از مدل های مسی و در محيط کارخانه از فيبر نوری استفاده کرد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]معايب توپولوژی [/FONT][FONT=&quot]RING[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اشکال در يک گره باعث اشکال در تمام شبکه می گردد. در صورت بروز اشکال در يک گره ، تمام شبکه با اشکال مواجه خواهد شد. و تا زمانيکه گره معيوب از شبکه خارج نگردد ، هيچگونه ترافيک اطلاعاتی را روی شبکه نمی توان داشت .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اشکال زدائی مشکل است . بروز اشکال در يک گره می تواند روی تمام گرههای ديگر تاثير گذار باشد. به منظور عيب يابی می بايست چندين گره بررسی تا گره مورد نظر پيدا گردد. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]تغيير در ساختار شبکه مشکل است . در زمان گسترش و يا اصلاح حوزه جغرافيائی تحت پوشش شبکه ، بدليل ماهيت حلقوی شبکه مسائلی بوجود خواهد آمد . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]توپولوژی بر روی نوع دستيابی تاثير می گذارد. هر گره در شبکه دارای مسئوليت عبور دادن داده ای است که از گره مجاور دريافت داشته است . قبل از اينکه يک گره بتواند داده خود را ارسال نمايد [/FONT][FONT=&quot]، می بايست به اين اطمينان برسد که محيط انتقال برای استفاده قابل دستيابی است .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]کابل در شبکه [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] شبکه های محلی از کابل به عنوان محيط انتقال و به منظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد.ازچندين نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] در برخی موارد ممکن است در يک شبکه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] صرفا" از يک نوع کابل استفاده و يا با توجه به شرايط موجود از چندين نوع کابل استفاده گردد. نوع کابل انتخاب شده برای يک شبکه به عوامل متفاوتی نظير : توپولوژی شبکه،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] پروتکل و اندازه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصايص و ويژگی های متفاوت هر يک از کابل ها و تاثير هر يک از آنها بر ساير ويژگی های شبکه،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] به منظور طراحی و پياده سازی يک شبکه موفق بسيار لازم است . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. کابل [/FONT][FONT=&quot]Unshielded Twisted pair[/FONT][FONT=&quot] )[/FONT][FONT=&quot]UTP[/FONT][FONT=&quot])
متداولترين نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد ، کابل های بهم تابيده می باشند. اين نوع کابل ها دارای دو رشته سيم به هم پيچيده بوده که هر دو نسبت زمين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] دارای يک امپدانش يکسان می باشند. بدين ترتيب امکان تاثير پذيری اين نوع کابل ها از کابل های مجاور و يا ساير منابع خارجی کاهش خواهد يافت[/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]2. کابل کواکسيال
يکی از مهمترين محيط های انتقال در مخابرات کابل کواکسيال و يا هم محور می باشد . اين نوع کابل ها از سال 1936 برای انتقال اخبار و اطلاعات در دنيار به کار گرفته شده اند. در اين نوع کابل ها، دو سيم تشکيل دهنده يک زوج ، از حالت متقارن خارج شده و هر زوج از يک سيم در مغز و يک لايه مسی بافته شده در اطراف آن تشکيل می گردد.[/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg[/FONT]
[FONT=&quot]3. فيبر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] نوری
يکی از جديدترين محيط های انتقال در شبکه های کامپيوتری ، فيبر نوری است . فيبر نوری از يک ميله استوانه ای که هسته ناميده می شود و جنس آن از سيليکات است تشکيل می گردد. شعاع استوانه بين دو تا سه ميکرون است . روی هسته ، استوانه ديگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف ناميده می شود ، استقرار می يابد. ضريب شکست هسته را با [/FONT][FONT=&quot]M1[/FONT][FONT=&quot] و ضريب شکست غلاف را با [/FONT][FONT=&quot]M2[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] نشان داده و همواره [/FONT][FONT=&quot]M1[/FONT][FONT=&quot]>[/FONT][FONT=&quot]M2[/FONT][FONT=&quot] است . در اين نوع فيبرها ، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف ، انتشار پيدا خواهد کرد. منابع نوری در اين نوع کابل ها ، ديود ليزری و يا ديودهای ساطع کننده نور می باشند.منابع فوق ، سيگنال های الکتريکی را به نور تبديل می نمايند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3-1-1 تقسيم بندی بر اساس حوزه جغرافی تحت پوشش .[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شبکه های کامپيوتری با توجه به حوزه جغرافيائی تحت پوشش به سه گروه تقسيم می گردند: [/FONT]

[FONT=&quot]شبکه های محلی ( کوچک ) [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]2. [/FONT][FONT=&quot]شبکه های متوسط [/FONT][FONT=&quot]MAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3. [/FONT][FONT=&quot]شبکه های گسترده [/FONT][FONT=&quot]WAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1. شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] . حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع از شبکه ها پوشش داده می شود ، يک محيط کوچک نظير يک ساختمان اداری است . اين نوع از شبکه ها دارای ويژگی های زير می باشند :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]توانائی ارسال اطلاعات با سرعت بالا[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]محدوديت فاصله [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]قابليت استفاده از محيط مخابراتی ارزان نظير خطوط تلفن به منظور ارسال اطلاعات [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]نرخ پايين خطاء در ارسال اطلاعات با توجه به محدود بودن فاصله [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]2. شبکه های [/FONT][FONT=&quot]MAN[/FONT][FONT=&quot] .[/FONT][FONT=&quot] حوزه جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه يک شهر و يا شهرستان است . ويژگی های اين نوع از شبکه ها بشرح زير است :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]پيچيدگی بيشتر نسبت به شبکه های محلی [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]قابليت ارسال تصاوير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] و صدا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]قابليت ايجاد ارتباط بين چندين شبکه [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]3. شبکه های [/FONT][FONT=&quot]WAN[/FONT][FONT=&quot] . حوزه[/FONT][FONT=&quot] جغرافيائی که توسط اين نوع شبکه ها پوشش داده می شود ، در حد و اندازه کشور و قاره است . ويژگی اين نوع شبکه ها بشرح زير است :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]قابليت ارسال اطلاعات بين کشورها و قاره ها [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]قابليت ايجاد ارتباط بين شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]سرعت پايين ارسال اطلاعات نسبت به شبکه های [/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
· [FONT=&quot]نرخ خطای بالا با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] توجه به گستردگی محدوده تحت پوشش[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]4-1-1 بر اساس نوع اتصال[/FONT]
[FONT=&quot]ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس فناوری سخت‌افزاری که جهت متصل کردن هر دستگاه در شبکه استفاده می‌کنند طبقه‌بندی شوند. نمونه‌هایی از این فناوری‌ها عبارت‌اند از: [/FONT][FONT=&quot]«اترنت» ([/FONT][FONT=&quot]Ethernet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«شبکه محلی بی‌سیم» ([/FONT][FONT=&quot]WLAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]، شبکه [/FONT][FONT=&quot]HomaPNA[/FONT][FONT=&quot] یا [/FONT][FONT=&quot]«ارتباط از طریق خطوط برق»[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]5-1-1 انواع شبکه‌های رایانه‌ای از نظر اندازه[/FONT]
[FONT=&quot]1. شبکه شخصی ([/FONT][FONT=&quot]PAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]«شبکه شخصی» ([/FONT][FONT=&quot]Personal Area Network[/FONT][FONT=&quot]) یک «شبکه رایانه‌ای» است که برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای که اطراف یک فرد می‌باشند (مانند [/FONT][FONT=&quot]«تلفن»ها[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]«رایانه‌های جیبی» ([/FONT][FONT=&quot]PDA[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] که به آن [/FONT][FONT=&quot]«دستیار دیجیتالی شخصی»[/FONT][FONT=&quot] نیز می‌گویند) بکار می‌رود. این که این وسایل ممکن است متعلق به آن فرد باشند یا خیر جای بحث خود را دارد. برد یک شبکه شخصی عموماً چند متر بیشتر نیست. موارد مصرف شبکه‌های خصوصی می‌تواند جهت ارتباطات وسایل شخصی چند نفر به یکدیگر و یا برقراری اتصال این وسایل به شبکه‌ای در سطح بالاتر و شبکه [/FONT][FONT=&quot]«اینترنت»[/FONT][FONT=&quot] باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی به [/FONT][FONT=&quot]«گذرگاه»های[/FONT][FONT=&quot] رایانه مانند [/FONT][FONT=&quot]USB[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]FireWire[/FONT][FONT=&quot] برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند [/FONT][FONT=&quot]IrDA[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«بلوتوث» ([/FONT][FONT=&quot]Bluetooth[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]UWB[/FONT][FONT=&quot] می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بی‌سیم ساخت.[/FONT]
[FONT=&quot]2. شبکه محلی ([/FONT][FONT=&quot]LAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]«شبکه محلی» ([/FONT][FONT=&quot]Local Area Network[/FONT][FONT=&quot]) یک «شبکه رایانه‌ای» است که محدوده جغرافیایی کوچکی مانند یک خانه، یک دفتر کار یا گروهی از ساختمان‌ها را پوشش می‌دهد. در مقایسه با [/FONT][FONT=&quot]«شبکه‌های گسترده» ([/FONT][FONT=&quot]WAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] از مشخصات تعریف‌شده شبکه‌های محلی می‌توان به سرعت (نرخ انتقال) بسیار بالاتر آنها، محدوده جغرافیایی کوچکتر و عدم نیاز به [/FONT][FONT=&quot]«خطوط استیجاری»[/FONT][FONT=&quot] مخابراتی اشاره کرد.[/FONT]
[FONT=&quot]دو فناوری [/FONT][FONT=&quot]«اترنت» ([/FONT][FONT=&quot]Ethernet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] روی کابل [/FONT][FONT=&quot]«جفت به هم تابیده بدون محافظ» ([/FONT][FONT=&quot]UTP[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]«وای‌فای» ([/FONT][FONT=&quot]Wi-Fi[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] رایج ترین فناوری‌هایی هستند که امروزه استفاده می‌شوند، با این حال فناوری‌های [/FONT][FONT=&quot]«آرکنت» ([/FONT][FONT=&quot]ARCNET[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]«توکن رینگ» ([/FONT][FONT=&quot]Token Ring[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] و بسیاری روشهای دیگر در گذشته مورد استفاده بوده‌اند.[/FONT]
[FONT=&quot]3. شبکه کلان‌شهری ([/FONT][FONT=&quot]MAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]«شبکه کلان‌شهری» ([/FONT][FONT=&quot]Metropolitan Area Network[/FONT][FONT=&quot]) یک «شبکه رایانه‌ای» بزرگ است که معمولاً در سطح یک شهر گسترده می‌شود. در این شبکه‌ها معمولاً از [/FONT][FONT=&quot]«زیرساخت بی‌سیم»[/FONT][FONT=&quot] و یا اتصالات [/FONT][FONT=&quot]«فیبر نوری»[/FONT][FONT=&quot] جهت ارتباط محل‌های مختلف استفاده می‌شود.[/FONT]
[FONT=&quot]4. شبکه گسترده ([/FONT][FONT=&quot]WAN[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]«شبکه گسترده» ([/FONT][FONT=&quot]Wide Area Network[/FONT][FONT=&quot]) یک «شبکه رایانه‌ای» است که نسبتاً ناحیه جغرافیایی وسیعی را پوشش می‌دهد (برای نمونه از یک کشور به کشوری دیگر یا از یک قاره به قاره‌ای دیگر). این شبکه‌ها معمولاً از امکانات انتقال خدمات دهندگان عمومی مانند شرکت‌های مخابرات استفاده می‌کند. به عبارت کمتر رسمی این شبکه‌ها از [/FONT][FONT=&quot]«مسیریاب»ها[/FONT][FONT=&quot] و لینک‌های ارتباطی عمومی استفاده می‌کنند.[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های گسترده برای اتصال شبکه‌های محلی یا دیگر انواع شبکه به یکدیگر استفاده می‌شوند. بنابراین کاربران و رایانه‌های یک مکان می‌توانند با کاربران و رایانه‌هایی در مکانهای دیگر در ارتباط باشند. بسیاری از شبکه‌های گسترده برای یک سازمان ویژه پیاده‌سازی می‌شوند و خصوصی هستند. بعضی دیگر به‌وسیله [/FONT][FONT=&quot]سرویس دهنده اینترنت[/FONT][FONT=&quot] «سرویس دهندگان اینترنت» ([/FONT][FONT=&quot]ISP[/FONT][FONT=&quot]) پیاده‌سازی می‌شوند تا شبکه‌های محلی سازمانها را به اینترنت متصل کنند.[/FONT]
[FONT=&quot]5. شبکه شبکه‌ها ([/FONT][FONT=&quot]Internetwork[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]دو یا چند «شبکه» یا [/FONT][FONT=&quot]«زیرشبکه» ([/FONT][FONT=&quot]Subnet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] که با استفاده از تجهیزاتی که در لایه 3 یعنی [/FONT][FONT=&quot]«لایه شبکه»[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] عمل می‌کنند مانند یک [/FONT][FONT=&quot]«مسیریاب»[/FONT][FONT=&quot]، به یکدیگر متصل می‌شوند تشکیل یک شبکه از شبکه‌ها یا «شبکه شبکه‌ها» را می‌دهند. همچنین می‌توان شبکه‌ای که از اتصال داخلی میان شبکه‌های عمومی، خصوصی، تجاری، صنعتی یا دولتی به وجود می‌آید را «شبکه شبکه‌ها» نامید.[/FONT]
[FONT=&quot]در کاربردهای جدید شبکه‌های به هم متصل شده از [/FONT][FONT=&quot]قرارداد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]IP[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌کنند. بسته به اینکه چه کسانی یک شبکه از شبکه‌ها را مدیریت می‌کنند و اینکه چه کسانی در این شبکه عضو هستند، می‌توان سه نوع «شبکه شبکه‌ها» دسته بندی نمود:[/FONT]

[FONT=&quot]شبکه داخلی[/FONT][FONT=&quot] یا اینترانت ([/FONT][FONT=&quot]Intranet[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT]
[FONT=&quot]شبکه خارجی[/FONT][FONT=&quot] یا اکسترانت ([/FONT][FONT=&quot]Extranet[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌اینترنت[/FONT][FONT=&quot] ([/FONT][FONT=&quot]Internet[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT]

[FONT=&quot]شبکه‌های داخلی یا خارجی ممکن است که اتصالاتی به شبکه [/FONT][FONT=&quot]اینترنت[/FONT][FONT=&quot] داشته و یا نداشته باشند. در صورتی که این شبکه‌ها به اینترنت متصل باشند در مقابل دسترسی‌های غیرمجاز از سوی اینترنت محافظت می‌شوند. خود شبکه اینترنت به عنوان بخشی از شبکه داخلی یا شبکه خارجی به حساب نمی‌آید، اگرچه که ممکن است شبکه اینترنت به عنوان بستری برای برقراری دسترسی بین قسمت‌هایی از یک شبکه خارجی خدماتی را ارائه دهد.[/FONT]
[FONT=&quot]1. شبکه داخلی ([/FONT][FONT=&quot]Intranet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]یک «شبکه داخلی» مجموعه‌ای از شبکه‌های متصل به هم می‌باشد که از [/FONT][FONT=&quot]قرارداد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]‎[/FONT][FONT=&quot]IP[/FONT][FONT=&quot] و ابزارهای مبتنی بر [/FONT][FONT=&quot]IP[/FONT][FONT=&quot] مانند [/FONT][FONT=&quot]«مرورگران وب»[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌کند و معمولاً زیر نظر یک نهاد مدیریتی کنترل می‌شود. این نهاد مدیریتی «شبکه داخلی» را نسبت به باقی قسمت‌های دنیا محصور می‌کند و به کاربران خاصی اجازه ورود به این شبکه را می‌دهد. به طور معمول‌تر شبکه درونی یک شرکت یا دیگر شرکت‌ها «شبکه داخلی» می‌باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]2. شبکه خارجی ([/FONT][FONT=&quot]Extranet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]یک «شبکه خارجی» یک «شبکه» یا یک «شبکه شبکه‌ها» است که بلحاظ قلمرو محدود به یک سازمان یا نهاد است ولی همچنین شامل اتصالات محدود به شبکه‌های متعلق به یک یا چند سازمان یا نهاد دیگر است که معمولاً ولی نه همیشه قابل اعتماد هستند. برای نمونه مشتریان یک شرکت ممکن است که دسترسی به بخش‌هایی از «شبکه داخلی» آن شرکت داشته باشند که بدین ترتیب یک «شبکه خارجی» درست می‌شود، چراکه از نقطه‌نظر امنیتی این مشتریان برای شبکه قابل اعتماد به نظر نمی‌رسند. همچنین از نظر فنی می‌توان یک «شبکه خارجی» را در گروه شبکه‌های [/FONT][FONT=&quot]دانشگاهی[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]کلان‌شهری[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]گسترده[/FONT][FONT=&quot] یا دیگر انواع شبکه (هر چیزی غیر از [/FONT][FONT=&quot]شبکه محلی[/FONT][FONT=&quot]) به حساب آورد، چراکه از نظر تعریف یک «شبکه خارجی» نمی‌تواند فقط از یک [/FONT][FONT=&quot]شبکه محلی[/FONT][FONT=&quot] تشکیل شده باشد، چون بایستی دست کم یک اتصال به خارج از شبکه داشته باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]3. شبکه اینترنت ([/FONT][FONT=&quot]Internet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه ویژه‌ای از شبکه‌ها که حاصل اتصالات داخلی شبکه‌های دولتی، دانشگاهی، عمومی و خصوصی در سرتاسر دنیا است. این شبکه بر اساس شبکه اولیه‌ای کار می‌کند که [/FONT][FONT=&quot]«آرپانت» ([/FONT][FONT=&quot]ARPANET[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] نام داشت و به‌وسیله موسسه [/FONT][FONT=&quot]«آرپا» ([/FONT][FONT=&quot]ARPA[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] که وابسته به [/FONT][FONT=&quot]«وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا»[/FONT][FONT=&quot] است ایجاد شد. همچنین منزلگاهی برای [/FONT][FONT=&quot]«وب جهان‌گستر» ([/FONT][FONT=&quot]WWW[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] است. در لاتین واژه [/FONT][FONT=&quot]Internet[/FONT][FONT=&quot]‎[/FONT][FONT=&quot] برای نامیدن آن بکار می‌رود که برای اشتباه نشدن با معنی عام واژه «شبکه شبکه‌ها» حرف اول را بزرگ می‌نویسند.[/FONT]
[FONT=&quot]اعضای شبکه اینترنت یا شرکت‌های سرویس دهنده آنها از [/FONT][FONT=&quot]«آدرسهای [/FONT][FONT=&quot]IP[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌کنند. این آدرس‌ها از موسسات ثبت نام آدرس تهیه می‌شوند تا تخصیص آدرسها قابل کنترل باشد. همچنین [/FONT][FONT=&quot]«سرویس دهندگان اینترنت»[/FONT][FONT=&quot] و شرکت‌های بزرگ، اطلاعات مربوط به در دسترس بودن آدرس‌هایشان را بواسطه [/FONT][FONT=&quot]«قرارداد دروازه لبه» ([/FONT][FONT=&quot]BGP[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] با دیگر اعضای اینترنت مبادله می‌کنند.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]فصل دوم[/FONT]
[FONT=&quot]اجزای اصلی سخت‌افزاری[/FONT]
[FONT=&quot]همه شبکه‌ها از اجزای سخت‌افزاری پایه‌ای تشکیل شده‌اند تا گره‌های شبکه را به یکدیگر متصل کنند، مانند [/FONT][FONT=&quot]«کارت‌های شبکه»[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«تکرارگر»ها[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«هاب»ها[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«پل»ها[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«راهگزین»ها[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]«مسیریاب»ها[/FONT][FONT=&quot]. علاوه بر این، بعضی روشها برای اتصال این اجزای سخت‌افزاری لازم است که معمولاً از کابلهای الکتریکی استفاده می‌شود (از همه رایجتر [/FONT][FONT=&quot]«کابل رده ۵» (کابل [/FONT][FONT=&quot]Cat5[/FONT][FONT=&quot]) است)، و کمتر از آنها، ارتباطات میکروویو (مانند [/FONT][FONT=&quot]IEEE[/FONT][FONT=&quot] 802.11[/FONT][FONT=&quot]) و ([/FONT][FONT=&quot]«کابل فیبر نوری» [/FONT][FONT=&quot]Optical[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Fiber Cable[/FONT][FONT=&quot]) بکار می‌روند.[/FONT]
[FONT=&quot]1-2 کارت شبکه[/FONT]
[FONT=&quot]«کارت شبکه»، «آداپتور شبکه» یا «[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کارت واسط شبکه» ([/FONT][FONT=&quot]Network[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Interface Card[/FONT][FONT=&quot]) قطعه‌ای از [/FONT][FONT=&quot]سخت‌افزار[/FONT][FONT=&quot] رایانه‌است و طراحی شده تا این امکان را به رایانه‌ها بدهد که بتوانند بر روی یک شبکه رایانه‌ای با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قطعه دسترسی فیزیکی به یک رسانه شبکه را تامین می‌کند و با استفاده از [/FONT][FONT=&quot]«آدرسهای [/FONT][FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot]، سیستمی سطح پایین جهت آدرس دهی فراهم می‌کند. این شرایط به کاربران اجازه می‌دهد تا به وسیله کابل یا به صورت بی‌سیم به یکدیگر متصل شوند.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]2[/FONT][FONT=&quot]-2 تکرارگر[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]«تکرارگر» تجهیزی الکترونیکی است که سیگنالی را دریافت کرده و آن را با سطح دامنه بالاتر، انرژی بیشتر و یا به سمت دیگر یک مانع ارسال می‌کند. بدین ترتیب می‌توان سیگنال را بدون کاستی به فواصل دورتری فرستاد. از آنجا که تکرارگرها با سیگنال‌های فیزیکی واقعی سروکار دارند و در جهت تفسیر داده‌ای که انتقال می‌دهند تلاشی نمی‌کنند، این تجهیزات در [/FONT][FONT=&quot]«لایه فیزیکی»[/FONT][FONT=&quot] یعنی اولین لایه از [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] عمل می‌کنند.[/FONT]
[FONT=&quot]3-2 هاب(جعبه تقسیم)[/FONT]
[FONT=&quot]«هاب» قطعه‌ای سخت‌افزاری است که امکان اتصال قسمت‌های یک شبکه را با هدایت ترافیک در سراسر شبکه فراهم می‌کند. هاب‌÷ها در [/FONT][FONT=&quot]«لایه فیزیکی»[/FONT][FONT=&quot] از [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] عمل می‌کنند. عملکرد هاب بسیار ابتدایی است، به این ترتیب که داده رسیده از یک گره را برای تمامی گره‌های شبکه کپی می‌کند. هاب‌ها عموماً برای متصل کردن بخش‌های یک [/FONT][FONT=&quot]«شبکه محلی»[/FONT][FONT=&quot] بکار می‌روند. هر هاب چندین [/FONT][FONT=&quot]«درگاه» (پورت)[/FONT][FONT=&quot] دارد. زمانی که بسته‌ای از یک درگاه می‌رسد، به دیگر درگاه‌ها کپی می‌شود، بنابراین همه قسمت‌های شبکه محلی می‌توانند بسته‌ها را ببینند.[/FONT]
[FONT=&quot]4-2 پل[/FONT]
[FONT=&quot]یک «پل» دو [/FONT][FONT=&quot]«زیرشبکه» (سگمنت)[/FONT][FONT=&quot] را در [/FONT][FONT=&quot]«لایه پیوند داده»[/FONT][FONT=&quot] از [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] به هم متصل می‌کند. پل‌ها شبیه به [/FONT][FONT=&quot]«تکرارگر»ها[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]«هاب»های[/FONT][FONT=&quot] شبکه‌اند که برای اتصال قسمت‌های شبکه در [/FONT][FONT=&quot]«لایه فیزیکی»[/FONT][FONT=&quot] عمل می‌کنند، با این حال پل با استفاده از مفهوم پل زدن کار می‌کند، یعنی به جای آنکه ترافیک هر شبکه بدون نظارت به دیگر درگاه‌ها کپی شود، آنرا مدیریت می‌کند.[/FONT]
[FONT=&quot]پل‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:[/FONT]

[FONT=&quot]پل‌های محلی: مستقیما به [/FONT][FONT=&quot]«شبکه‌های محلی»[/FONT][FONT=&quot] متصل می‌شود. [/FONT]
[FONT=&quot]پل‌های دوردست: از آن می‌توان برای ساختن [/FONT][FONT=&quot]«شبکه‌های گسترده»[/FONT][FONT=&quot] جهت ایجاد ارتباط بین «شبکه‌های محلی» استفاده کرد. پل‌های دور دست در شرایطی که سرعت اتصال از شبکه‌های انتهایی کمتر است با [/FONT][FONT=&quot]«مسیریاب»ها[/FONT][FONT=&quot] جایگزین می‌شوند. [/FONT]
[FONT=&quot]پل‌های بی‌سیم: برای «اتصال شبکه‌های محلی» به [/FONT][FONT=&quot]«شبکه‌های محلی بی‌سیم»[/FONT][FONT=&quot] یا «شبکه‌های محلی بی‌سیم» به هم یا ایستگاه‌های دوردست به «شبکه‌های محلی» استفاده می‌شوند. [/FONT]

[FONT=&quot]5-2 راهگزین[/FONT]
[FONT=&quot]«راهگزین» که در پارسی بیشتر واژه «سوئیچ» برای آن بکار برده می‌شود، وسیله‌ای است که قسمت‌های شبکه را به یکدیگر متصل می‌کند. راهگزین‌های معمولی شبکه تقریباً ظاهری شبیه به «هاب» دارند، ولی یک راهگزین در مقایسه با هاب از هوشمندی بیشتری (و همچنین قیمت بیشتری) برخوردار است. راهگزین‌های شبکه این توانمندی را دارند که محتویات بسته‌های داده‌ای که دریافت می‌کنند را بررسی کرده، دستگاه فرستنده و گیرنده بسته را شناسایی کنند، و سپس آن بسته را به شکلی مناسب ارسال نمایند. با ارسال هر پیام فقط به دستگاه متصلی که پیام به هدف آن ارسال شده، راهگزین [/FONT][FONT=&quot]«پهنای باند»[/FONT][FONT=&quot] شبکه را به شکل بهینه‌تری استفاده می‌کند و عموماً عملکرد بهتری نسبت به یک هاب دارد.[/FONT]
[FONT=&quot]از نظر فنی می‌توان گفت که راهگزین در [/FONT][FONT=&quot]«لایه پیوند داده»[/FONT][FONT=&quot] از [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] عمل کنند. ولی بعضی انواع راهگزین قادرند تا در لایه‌های بالاتر نیز به بررسی محتویات بسته بپردازند و از اطلاعات بدست آمده برای تعیین مسیر مناسب ارسال بسته استفاده کنند. به این راه گزین‌ها به اصطلاح [/FONT][FONT=&quot]«راهگزین‌های چندلایه» ([/FONT][FONT=&quot]Multilayer Switch[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] می‌گویند.[/FONT]
[FONT=&quot]6-2 مسیریاب[/FONT]
[FONT=&quot]«مسیریاب»ها تجهیزات شبکه‌ای هستند که بسته‌های داده را با استفاده از [/FONT][FONT=&quot]«سرایند»ها[/FONT][FONT=&quot] و «جدول ارسال» تعیین مسیر کرده، و ارسال می‌کنند. مسیریاب‌ها در [/FONT][FONT=&quot]«لایه شبکه»[/FONT][FONT=&quot] از [/FONT][FONT=&quot]«مدل مرجع [/FONT][FONT=&quot]OSI[/FONT][FONT=&quot]»[/FONT][FONT=&quot] عمل می‌کنند. همچنین مسیریاب‌ها اتصال بین بسترهای فیزیکی متفاوت را امکان‌پذیر می‌کنند. این کار با چک‌ کردن سرایند یک بسته داده انجام می‌شود.[/FONT]
[FONT=&quot]مسیریاب‌ها از [/FONT][FONT=&quot]«قراردادهای مسیریابی»[/FONT][FONT=&quot] مانند [/FONT][FONT=&quot]OSPF[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌کنند تا با یکدیگر گفتگو کرده و بهترین مسیر بین هر دو ایستگاه را پیکربندی کنند. هر مسیریاب دسته کم به دو شبکه، معمولاً [/FONT][FONT=&quot]شبکه‌های محلی[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]شبکه‌های گسترده[/FONT][FONT=&quot] و یا یک شبکه محلی و یک [/FONT][FONT=&quot]سرویس دهنده اینترنت[/FONT][FONT=&quot] متصل است. بعضی انواع [/FONT][FONT=&quot]مودم‌های [/FONT][FONT=&quot]DSL[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]کابلی[/FONT][FONT=&quot] جهت مصارف خانگی درون خود از وجود یک مسیریاب نیز بهره می‌برند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]فصل سوم [/FONT]
[FONT=&quot]شبکه کلان‌شهری[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]«شبکه کلانشهری» ([/FONT][FONT=&quot]Metropolitan Area Network[/FONT][FONT=&quot]) یک [/FONT][FONT=&quot]«شبکه رایانه‌ای»[/FONT][FONT=&quot] بزرگ است که معمولاً در سطح یک شهر گسترده می‌شود. در این شبکه‌ها معمولاً از [/FONT][FONT=&quot]«زیرساخت بیسیم»[/FONT][FONT=&quot] و یا اتصالات [/FONT][FONT=&quot]«فیبر نوری»[/FONT][FONT=&quot] جهت ارتباط محل‌های مختلف استفاده می‌شود.[/FONT]
[FONT=&quot]1-3 تعریف[/FONT]
[FONT=&quot]استاندارد [/FONT][FONT=&quot]IEEE[/FONT][FONT=&quot] 802-2001[/FONT][FONT=&quot] شبکه کلانشهری را به صورت زیر تعریف می‌کند:[/FONT]
[FONT=&quot]«یک شبکه کلانشهری برای ناحیه جغرافیایی بزرگ‌تری از یک شبکه محلی بهینه شده است، و از حد چندید بلوک ساختمانی تا گستره یک شهر را می‌تواند شامل شود. سرعت شبکه‌های کلانشهری نیز مانند شبکه‌های محلی می‌تواند بسته به کانال‌های ارتباطی از حدود متوسط تا سرعت‌های بالا تغییر کند. مالکیت و اداره یک شبکه شهری می‌تواند در اختیار یک سازمان باشد، ولی معمولاً سازمان‌ها و افراد بسیاری در این امر نقش ایفا می‌کنند. همچنین ممکن است که شبکه‌های شهری به عنوان خدمات عمومی در اختیار و اداره دولت باشد. این شبکه‌ها اغلب برای اتصال شبکه‌های محلی مختلف به یکدیگر بستر مناسب را ارائه می‌دهند.»[/FONT]
[FONT=&quot]2-3 جنبه های فنی[/FONT]
[FONT=&quot]بعضی فناوری‌ها که به این هدف بکار می‌روند عبارت‌اند از [/FONT][FONT=&quot]«حالت انتقال ناهمگام» ([/FONT][FONT=&quot]ATM[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]، فناوری [/FONT][FONT=&quot]FDDI[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]SMDS[/FONT][FONT=&quot]. این فناوری‌های قدیمی‌تر در حال جایگزین شدن با شبکه‌های کلانشهری هستند که بر اساس [/FONT][FONT=&quot]«اترنت» ([/FONT][FONT=&quot]Ethernet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] کار می‌کنند (به عنوان نمونه [/FONT][FONT=&quot]«مترواترنت» ([/FONT][FONT=&quot]Metro Ethernet[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] که در بسیاری از مناطق پیاده‌شده است). شبکه کلانشهری که ارتباطات بین [/FONT][FONT=&quot]«شبکه‌های محلی»[/FONT][FONT=&quot] را بدون نیاز به کابل‌کشی فراهم کنند نیز ساخته شده‌اند و از ارتباطات [/FONT][FONT=&quot]«میکروویو» ([/FONT][FONT=&quot]Microwave[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]«رادیویی» ([/FONT][FONT=&quot]Radio[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] و یا [/FONT][FONT=&quot]«لیزر مادون قرمز» ([/FONT][FONT=&quot]Infra-red Laser[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌کند. استاندارد [/FONT][FONT=&quot]DQDB[/FONT][FONT=&quot] یک استاندارد شبکه کلانشهری برای ارتباطات دیتا است. این استاندارد در استاندارد [/FONT][FONT=&quot]IEEE[/FONT][FONT=&quot] 802.6[/FONT][FONT=&quot] تعریف شده است. با استفاده از استاندارد [/FONT][FONT=&quot]DQDB[/FONT][FONT=&quot] شبکه‌ها می‌توانند تا ۳۰ مایل گسترده شوند و در سرعت‌های بین 34 تا 155[/FONT][FONT=&quot]Mbit/s[/FONT][FONT=&quot] عمل کنند[/FONT]
[FONT=&quot]3-3 شبکه‌های بی‌سیم ادهاک[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های بی‌سیم ادهاک، شامل مجموعه‌ای از [/FONT][FONT=&quot]گره‌های[/FONT][FONT=&quot] توزیع شده‌اند که با همدیگر به طور [/FONT][FONT=&quot]بی سیم[/FONT][FONT=&quot] ارتباط دارند. نودها می‌توانند کامپیوتر میزبان یا [/FONT][FONT=&quot]مسیریاب[/FONT][FONT=&quot] باشند. نودها به طور مستقیم بدون هیچگونه نقطه دسترسی با همدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و سازمان ثابتی ندارند و بنابراین در یک [/FONT][FONT=&quot]توپولوژی[/FONT][FONT=&quot] دلخواه شکل گرفته‌اند. هر نودی مجهز به یک فرستنده و گیرنده می‌باشد. مهم‌ترین ویژگی این شبکه‌ها وجود یک توپولوژی پویا و متغیر می‌باشد که نتیجه تحرک نودها می‌باشد. نودها در این شبکه‌ها به طور پیوسته موقعیت خود را تغییر می‌دهند که این خود نیاز به یک پروتکل مسیریابی که توانایی سازگاری با این تغییرات را داشته، نمایان می‌کند. مسیریابی و امنیت در این شبکه از چالش‌های امروز این شبکه هاست. شبکه‌های بی سیم ادهاک خود بر دو نوع می‌باشند: [/FONT][FONT=&quot]شبکه‌های حسگر هوشمند[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]شبکه‌های موبایل ادهاک[/FONT][FONT=&quot]. در مسیریابی در شبکه‌های ادهاک نوع حسگر سخت افزار محدودیت‌هایی را بر شبکه اعمال می‌کند که باید در انتخاب روش مسیریابی مد نظر قرار بگیرند ازجمله اینکه منبع تغذیه در گره‌ها محدود می‌باشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست؛ لذا روش مسیریابی پیشنهادی در این شبکه‌ها بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممکن استفاده کند یعنی باید مطلع از منابع گره باشد و اگر گره منابع کافی نداشت بسته را به آن برای ارسل به مقصد نفرستد. خودمختاربودن و قابلیت انطباق گره‌ها را ایجاد کند. بعضی از این روش‌ها در این مقاله بحث شده‌اند.[/FONT]
[FONT=&quot]1-3-3 پیشینه[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های ادهاک عمر ۷۰ ساله دارند و به دلایل نظامی به وجود آمدند. یک مثال کلاسیک از شبکه‌های ادهاک، شبکه جنگنده‌های جنگ و پایگاههای موبایل آنها در میدان جنگ می‌باشد. بعدا مشخص شد در قسمت‌های تجاری و صنعتی نیز می‌توانند مفید واقع شوند. این شبکه‌ها شامل مجموعه‌ای از گره‌های توزیع شده‌اند که بدون پشتیبانی مدیری مرکزی یک شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] موقت را می‌سازند. طبیعی ترین مزیت استفاده از این شبکه‌ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آنهاست. این ویژگی‌های خاصی که دارند پروتکل‌های مسریابی و روشهای امنیتی خاصی را می‌طلبد.[/FONT]
[FONT=&quot]2-3-3 معرفی انواع شبکه‌های ادهاک[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های حسگر هوشمند: متشکل از چندین حسگر هستند که در محدوده جغرافیایی معینی قرار گرفته‌اند. هر حسگر دارای قابلیت ارتباطی بی سیم و هوش کافی برای پردازش سیگنال‌ها و امکان شبکه سازی است. شبکه‌های موبایل ادهاک[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:مجموعه مستقلی شامل کاربرین متحرک است که از طریق لینک‌های بی سیم با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. برای اتفاقات غیر قابل پیش بینی اتصالات و شبکه‌های متمرکز کارا نبوده و قابلیت اطمینان کافی را ندارند. لذا شبکه‌های ادهاک موبایل راه حل مناسبی است، گره‌های واقع در شبکه‌های ادهاک موبایل مجهز به گیرنده و فرستنده‌های بی سیم بوده و از آنتن‌هایی استفاده می‌کنند که ممکن است از نوع [/FONT][FONT=&quot]Broad cast[/FONT][FONT=&quot] و یا [/FONT][FONT=&quot]peer to peer[/FONT][FONT=&quot] باشند.[/FONT]
[FONT=&quot]3-3-3 کاربردهای شبکه ادهاک[/FONT]
[FONT=&quot]به طور کلی زمانی که زیرساختاری قابل دسترس نیست و ایجاد و احداث زیرساختار غیرعملی بوده و همچنین مقرون به صرفه نباشد، استفاده از شبکه ادهاک مفید است. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]4-3-3 شبکه‌های شخصی[/FONT]
[FONT=&quot]تلفن‌های سلولی، کامپیوترهای کیفی، ساعت‌های مچی، [/FONT][FONT=&quot]ear phone[/FONT][FONT=&quot] و کامپیوترهای [/FONT][FONT=&quot]wearable[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] محیط‌های نظامی[/FONT]
· [FONT=&quot]سربازها و تانکها و هواپیماها[/FONT]
· [FONT=&quot]در نبردهایی که کنترل از راه دور صورت می‌گیرد[/FONT]
· [FONT=&quot]برای ارتباطات نظامی[/FONT]
· [FONT=&quot]توانایی باقی ماندن در میدان منازعه[/FONT]
[FONT=&quot]محیط‌های [/FONT][FONT=&quot]غیرنظامی [/FONT]
· [FONT=&quot]شبکه تاکسی رانی[/FONT]
· [FONT=&quot]اتاق‌های ملاقات[/FONT]
· [FONT=&quot]میادین یا ورزشگاه‌های ورزشی[/FONT]
· [FONT=&quot]قایق‌ها،[/FONT][FONT=&quot] هواپیماهای کوچک[/FONT]
· [FONT=&quot]کنفرانس‌ها جلسات[/FONT]
[FONT=&quot]عملکردهای فوری[/FONT]
· [FONT=&quot]عملیات جستجو و نجات[/FONT]
· [FONT=&quot]موقعیت‌های امدادی برای حادثه‌های بد و فوری[/FONT]
· [FONT=&quot]برای ترمیم و بدست آوردن اطلاعات در حوادث بد و غیرمترقبه مانند وقوع بلایای طبیعی چون سیل و طوفان و زلزله[/FONT]
[FONT=&quot]محیط‌های علمی[/FONT]
[FONT=&quot]در محیط‌های علمی و تحقیقاتی در برخی از مناطق که دانشمندان برای نخستین بار اقدام به بررسی می‌کنند، به علت عدم وجود زیرساختار، شبکه ادهاک بسیار مفید می‌باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]Sensor webs[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]یک دسته مخصوص از شبکه‌های ادهاک را می‌توان [/FONT][FONT=&quot]Sensor webs[/FONT][FONT=&quot] دانست. شبکه‌ای از گره‌های حسگر که یک گره، سیستمی است که دارای باتری می‌باشد. توانایی مخابره بی سیم محاسبات و حس کردن محیط در آن وجود دارد. نقش آن مانیتور کردن و تعامل با محیط و دنیای اطراف است. کاربردهای آن شامل آزمایشات اقیانوسی و فضایی می‌باشد.[۲][/FONT]
[FONT=&quot]5-3-3 خصوصیات شبکه‌های ادهاک[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های بی سیم دارای نیازمندی‌ها و مشکلات امنیتی ویژه‌ای هستند. این مشکلات ناشی از ماهیت و خواص شبکه‌های بی سیم است که در بررسی هر راه حل امنیتی باید به آنها توجه نمود:
الف: فقدان زیرساخت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: در شبکه‌های بی سیم ساختارهای متمرکز و مجتمع مثل سرویس دهنده‌ها، مسیریابها و... لزوماً موجود نیستند (مثلاً در شبکه‌های ادهاک)، به همین خاطر راه حل‌های امنیتی آنها هم معمولاً غیر متمرکز، توزیع شده و مبتنی بر همکاری همه نودهای شبکه‌است.
ب: استفاده از لینک بی سیم: در شبکه بی سیم، خطوط دفاعی معمول در شبکه‌های سیمی (مثلاً فایروال به عنوان خط مقدم دفاع) وجود ندارد. نفوذگر از تمام جهت‌ها و بدون نیاز به دسترسی فیزیکی به لینک، می‌تواند هر نودی را هدف قرار دهد.
ج:چند پرشی بودن: در اغلب پروتکل‌های مسیریابی بی سیم، خود نودها نقش مسیریاب را ایفا می‌کنند (به خصوص در شبکه‌های ادهاک)، و بسته‌ها دارای چند [/FONT][FONT=&quot]hop[/FONT][FONT=&quot] مختلف هستند. طبیعتاً به هر نودی نمی‌توان اعتماد داشت آن هم برای وظیفه‌ای همچون مسیریابی!
د: خودمختاری نودها در تغییر مکان: نودهای سیار در شبکه بی سیم به دلیل تغییر محل به خصوص در شبکه‌های بزرگ به سختی قابل ردیابی هستند. از دیگر ویژگیهای طبیعی شبکه بی سیم که منبع مشکلات امنیتی آن است می‌توان به فقدان توپولوژی ثابت و محدودیت‌های منابعی مثل توان، پردازنده و حافظه اشاره کرد.[/FONT]
[FONT=&quot]6-3-3 امنیت در شبکه‌های بی سیم[/FONT]
[FONT=&quot]این شبکه‌ها به شدت در مقابل حملات آسیب پذیرند و امروزه مقاومت کردن در برابر حملات از چالش‌های توسعه این شبکه هاست. دلایل اصلی این مشکلات عبارتند از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] کانال رادیویی اشتراکی انتقال داده
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] محیط عملیاتی ناامن
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] قدرت مرکزی ناکافی
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] منابع محدود
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] آسیب پذیر بودن از لحاظ فیزیکی
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] کافی نبودن ارتباط نودهای میانی.[/FONT]
[FONT=&quot]7-3-3 منشأ ضعف امنیتی در شبکه‌های بی‌سیم و خطرات معمول[/FONT]
[FONT=&quot]ساختار این شبکه‌ها مبتنی بر استفاده از سیگنال‌های رادیویی‌ به جای سیم و کابل، استوار است. با استفاده از این سیگنال‌ها و در واقع بدون مرز ساختن پوشش ساختار شبکه، نفوذگران قادرند در صورت شکستن موانع امنیتی‌ نه‌چندان قدرتمند این شبکه‌ها، خود را به عنوان عضوی از این شبکه‌ها جازده و در صورت تحقق این امر، امکان دست‌یابی به اطلاعات حیاتی، حمله به سرویس‌دهنده‌گان سازمان و مجموعه، تخریب اطلاعات، ایجاد اختلال در ارتباطات گره‌های شبکه با یکدیگر، تولید داده‌های غیرواقعی و گمراه‌کننده، سوءاستفاده از پهنای باند مؤثر شبکه و دیگر فعالیت‌های مخرب وجود دارد. در مجموع، در تمامی دسته‌های شبکه‌های بی‌سیم، از دید امنیتی حقایقی مشترک صادق است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] نفوذگران، با گذر از تدابیر امنیتی‌ موجود، می‌توانند به راحتی به منابع اطلاعاتی موجود بر روی سیستم‌های رایانه‌ای دست یابند.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] حمله‌های [/FONT][FONT=&quot]DOS[/FONT][FONT=&quot] به تجهیزات و سیستم‌های بی سیم بسیار متداول است.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] کامپیوترهای قابل حمل و جیبی، که امکان استفاده از شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] بی سیم را دارند، به راحتی قابل سرقت هستند. با سرقت چنین سخت افزارهایی، می‌توان اولین قدم برای نفوذ به شبکه را برداشت.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] یک نفوذگر می‌تواند از نقاط مشترک میان یک شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] بی‌سیم در یک سازمان و شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] سیمی آن (که در اغلب موارد شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] اصلی و حساس‌تری محسوب می‌گردد) استفاده کرده و با نفوذ به شبکه[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] بی‌سیم عملاً راهی برای دست یابی به منابع شبکه سیمی نیز بیابد.[/FONT]
[FONT=&quot]8-3-3 سه روش امنیتی در شبکه‌های بی سیم[/FONT]
[FONT=&quot]WEP[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]در این روش از شنود کاربرهایی که در شبکه مجوز ندارند جلوگیری به عمل می‌آید که مناسب برای شبکه‌های کوچک بوده زیرا نیاز به تنظیمات دستی مربوطه در هر سرویس گیرنده می‌باشد. اساس رمز نگاری [/FONT][FONT=&quot]WEP[/FONT][FONT=&quot] بر مبنای الگوریتم [/FONT][FONT=&quot]RC[/FONT][FONT=&quot]۴ بوسیله [/FONT][FONT=&quot]RSA[/FONT][FONT=&quot] می‌باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]SSID[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های [/FONT][FONT=&quot]WLAN[/FONT][FONT=&quot] دارای چندین شبکه محلی می‌باشند که هر کدام آنها دارای یک شناسه یکتا می‌باشند این شناسه‌ها در چندین نقطه دسترسی قرار داده می‌شوند. هر کاربر برای دسترسی به شبکه مورد نظر بایستی تنظیمات شناسه [/FONT][FONT=&quot]SSID[/FONT][FONT=&quot] مربوطه را انجام دهد.[/FONT]
[FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]لیستی از [/FONT][FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot] آدرس‌های مورد استفاده در یک شبکه به نقطه دسترسی مربوطه وارد شده بنابراین تنها کامپیوترهای دارای این [/FONT][FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot] آدرس‌ها اجازه دسترسی دارند به عبارتی وقتی یک کامپیوتر درخواستی را ارسال می‌کند [/FONT][FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot] آدرس آن با لیست [/FONT][FONT=&quot]MAC[/FONT][FONT=&quot] آدرس مربوطه در نقطه دسترسی مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدم دسترسی آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. این روش امنیتی مناسب برای شبکه‌های کوچک بوده زیرا در شبکه‌های بزرگ امکان ورود این آدرس‌ها به نقطه دسترسی بسیار مشکل می‌باشد. در کل می‌توان به کاستن از شعاع تحت پوشش سیگنال‌های شبکه کم کرد و اطلاعات را رمزنگاری کرد.[/FONT]
[FONT=&quot]9-3-3 مسیریابی[/FONT]
[FONT=&quot]در شبکه‌های ادهاک، نودهای شبکه دانش قبلی از توپولوژی شبکه‌ای که درآن قرار دارند، ندارند به همین دلیل مجبورند برای ارتباط با سایر نودها، محل مقصد را در شبکه کشف کنند. در اینجا ایده اصلی این است که یک نود جدید به طور اختیاری حضورش را در سراسر شبکه منتشر می‌کند وبه همسایه‌هایش گوش می‌دهد. به این ترتیب نود تا حدی ازنودهای نزدیکش اطلاع بدست می‌آورد و راه رسیدن به آنها را یاد می‌گیرد به همین ترتیب که پیش رویم همه نودهای دیگر را می‌شناسد و حداقل یک راه برای رسیدن به آنها را می‌داند.[/FONT]
[FONT=&quot]10-3-3 پروتکل‌های مسیریابی[/FONT]
[FONT=&quot]پروتکل‌های مسیریابی بین هر دو نود این شبکه به دلیل اینکه هر نودی می‌تواند به طور تصادفی حرکت کند و حتی می‌تواند در زمانی از شبکه خارج شده باشد، مشکل می‌باشند. به این معنی یک مسیری که در یک زمان بهینه‌است ممکن است چند ثانیه بعد اصلا این مسیر وجود نداشته باشد. در زیر سه دسته از پروتکل‌های مسیر یابی که در این شبکه‌ها وجود دارد را معرفی می‌کنیم.[/FONT]
[FONT=&quot] ۱. [/FONT][FONT=&quot]Table Driven Protocols[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] ۲. [/FONT][FONT=&quot]On Demand Protocols[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] ۳. [/FONT][FONT=&quot]Hybrid Protocols [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]۱. در این روش مسیریابی هرنودی اطلاعات مسیریابی را با ذخیره اطلاعات محلی سایر نودها در شبکه استفاده می‌کند و این اطلاعات سپس برای انتقال داده از طریق نودهای مختلف استفاده می‌شوند.
۲. روش ایجاد می‌کند مسیرهایی بین نودها تنها زمانی که برای مسیریابی بسته موردنیاز است تا جایی که ممکن است بروزرسانی روی مسیرهای درون شبکه ندارد به جای آن روی مسیرهایی که ایجاد شده و استفاده می‌شوند وقتی مسیری توسط یک نود منبع به مقصدی نیاز می‌شود که آن هیچ اطلاعات مسیریابی ندارد، آن فرآیند کشف مسیر را از یک نود شروع می‌کند تا به مقصد برسد. همچنین ممکن است یک نود میانی مسیری تا مقصد داشته باشد. این پروتکل‌ها زمانی موثرند که فرآیند کشف مسیر کمتر از انتقال داده تکرار شود زیرا ترافیک ایجاد شده توسط مرحله کشف مسیر در مقایسه با پهنای باند ارتباطی کمتر است.
۳. ترکیبی از دو پروتکل بالاست. این پروتکل‌ها روش مسیریابی بردار-فاصله را برای پیدا کردن کوتاه ترین به کار می‌گیرند و اطلاعات مسیریابی را تنها وقتی تغییری در توپولوژی شبکه وجود دارد را گزارش می‌دهند. هر نودی در شبکه برای خودش یک [/FONT][FONT=&quot]zone[/FONT][FONT=&quot] مسیریابی دارد و رکورد اطلاعات مسیریابی در این [/FONT][FONT=&quot]zone[/FONT][FONT=&quot]ها نگهداری می‌شود. مثل ([/FONT][FONT=&quot]ZRP (zone routing protocol[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]1-10-3-3 پروتکل‌های روش اول[/FONT]
[FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]DSDV[/FONT][FONT=&quot]: این پروتکل بر مبنای الگوریتم کلاسیک [/FONT][FONT=&quot]Bellman-Ford[/FONT][FONT=&quot] بنا شده‌است. در این حالت هر گره لیستی از تمام مقصدها و نیز تعداد پرش‌ها تا هر مقصد را تهیه می‌کند. هر مدخل لیست با یک عدد شماره گذاری شده‌است. برای کم کردن حجم ترافیک ناشی از بروز رسانی مسیرها در شبکه از [/FONT][FONT=&quot]incremental -packets[/FONT][FONT=&quot] استفاده می‌شود. تنها مزیت این پروتکل اجتناب از به وجود آمدن حلقه‌های مسیریابی در شبکه‌های شامل مسیریاب‌های متحرک است. بدین ترتیب اطلاعات مسیرها همواره بدون توجه به این که آیا گره در حال حاضر نیاز به استفاده از مسیر دارد یا نه فراهم هستند. معایب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: پروتکل [/FONT][FONT=&quot]DSDV[/FONT][FONT=&quot] نیازمند پارامترهایی از قبیل بازه زمانی بروزرسانی اطلاعات و تعداد بروزرسانی‌های مورد نیاز می‌باشد.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]WRP[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: این پروتکل بر مبنای الگوریتم [/FONT][FONT=&quot]path-finding[/FONT][FONT=&quot] بنا شده با این استثنا که مشکل شمارش تا بینهایت این الگوریتم را برطرف کرده‌است. در این پروتکل هر گره, چهار جدول تهیه می‌کند: جدول فاصله، جدول مسیر یابی, جدول هزینه لینک و جدولی در مورد پیام‌هایی که باید دوباره ارسال شوند. تغییرات ایجاد شده در لینک‌ها از طریق ارسال و دریافت پیام میان گره‌های همسایه اطلاع داده می‌شوند.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]CSGR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: در این نوع پروتکل گره‌ها به دسته‌ها تقسیم بندی می‌شوند. هر گروه یک سر گروه دارد که می‌تواند گروهی از میزبان‌ها را کنترل و مدیریت کند. از جمله قابلیت‌هایی که عمل دسته بندی فراهم می‌کند می‌توان به اختصاص پهنای باند و دسترسی به کانال اشاره کرد. این پروتکل از [/FONT][FONT=&quot]DSDV[/FONT][FONT=&quot] به عنوان پروتکل مسیریابی زیر بنایی خود استفاده می‌کند. نیز در این نوع هر گره دو جدول یکی جدول مسیریابی و دیگری جدول مریوط به عضویت در گره‌های مختلف را فراهم می‌کند. معایب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: گره‌ای که سر واقع شده سربار محاسباتی زیادی نسبت به بقیه دارد و به دلیل اینکه بیشتر اطلاعات از طریق این سرگروه‌ها برآورده می‌شوند در صورتی که یکی از گره‌های سرگروه دچار مشکل شود کل و یا بخشی از شبکه آسیب می‌بیند.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]STAR[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: این پروتکل نیاز به بروز رسانی متداوم مسیرها نداشته و هیچ تلاشی برای یافتن مسیر بهینه بین گره‌ها نمی‌کند.[/FONT]
[FONT=&quot]2-10-3-3 پروتکل‌های روش دوم[/FONT]
[FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]SSR[/FONT][FONT=&quot]: این پروتکل مسیرها را بر مبنای قدرت و توان سیگنال‌ها بین گره‌ها انتخاب می‌کند. بنابراین مسیرهایی که انتخاب می‌شوند نسبتا قوی تر هستند. می‌توان این پروتکل را به دو بخش [/FONT][FONT=&quot]DRP[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]SRP[/FONT][FONT=&quot] تقسیم کرد. [/FONT][FONT=&quot]DRP[/FONT][FONT=&quot] مسئول تهیه و نگهداری جدول مسیریابی و جدول مربوط به توان سیگنال‌ها می‌باشد.[/FONT][FONT=&quot]SRP[/FONT][FONT=&quot] نیز بسته‌های رسیده را بررسی می‌کند تا در صورتی که آدرس گره مربوط به خود را داشته باشد آن را به لایه‌های بالاتر بفرستد.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]DSR[/FONT][FONT=&quot]:در این نوع، گره‌های موبایل بایستی حافظه‌هایی موقت برای مسیرهایی که از وجود آنها مطلع هستند فراهم کنند. دو فاز اصلی برای این پروتکل در نظر گرفته شده‌است:کشف مسیر و بروز رسانی مسیر. فاز کشف مسیر از [/FONT][FONT=&quot]route request/reply[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]packet‌[/FONT][FONT=&quot]ها و فاز بروز رسانی مسیر از تصدیق‌ها و اشتباهای لینکی استفاده می‌کند.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]TORA[/FONT][FONT=&quot]: بر اساس الگوریتم مسیریابی توزیع شده بنا شده و برای شبکه‌های موبایل بسیار پویا طراحی شده‌است. این الگوریتم برای هر جفت از گره‌ها چندین مسیر تعیین می‌کند و نیازمند کلاک سنکرون می‌باشد. سه عمل اصلی این پروتکل عبارتند از: ایجاد مسیر. بروز رسانی مسیر و از بین بردن مسیر. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]AODV[/FONT][FONT=&quot]: بر مبنای الگوریتم [/FONT][FONT=&quot]DSDV[/FONT][FONT=&quot] بنا شده با این تفاوت که به دلیل مسیریابی تنها در زمان نیاز میزان انتشار را کاهش می‌دهد. الگوریتم کشف مسیر تنها زمانی آغاز به کار می‌کند که مسیری بین دو گره وجود نداشته باشد.
[/FONT][FONT=&quot]•[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]RDMAR[/FONT][FONT=&quot]: این نوع از پروتکل فاصله[/FONT][FONT=&quot]ٔ[/FONT][FONT=&quot] بین دو گره را از طریق حلقه‌های رادیویی و الگوریتم‌های فاصله یابی محاسبه می‌کند. این پروتکل محدوده جستجوی مسیر را مقدار مشخص و محدودی تایین می‌کند تا بدین وسیله از ترافیک ناشی از سیل آسا در شبکه کاسته باشد.[/FONT]
[FONT=&quot]11-3-3 محدودیت‌های سخت افزاری یک گره حسگر[/FONT]
[FONT=&quot]عواملی چون اقتصادی بودن سیستم، قابلیت مورد انتظار، تعداد انبوه گره‌ها و نهایتا عملی شدن ایده‌ها در محیط واقعی، موجب گشته هر گره یکسری محدودیت‌های سخت افزاری داشته باشد. این محدودیت‌ها در ذیل اشاره شده و در مورد هرکدام توضیحی ارائه گردیده‌است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:
- هزینه پائین: بایستی سیستم نهایی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. چون تعداد گره‌ها خیلی زیاد بوده و برآورد هزینه هر گره در تعداد زیادی (بالغ بر چند هزار) ضرب می‌گردد، بنابراین هر چه از هزینه هر گره کاسته شود، در سطح کلی شبکه، صرفه جویی زیادی صورت خواهد گرفت و سعی می‌شود هزینه هر گره به کمتر از یک دلار برسد.
- حجم کوچک: گره‌ها به نسبت محدوده‌ای که زیر نظر دارند، بخشی را به حجم خود اختصاص می‌دهند. لذا هر چه این نسبت کمتر باشد به همان نسبت کارایی بالاتر می‌رود و از طرفی در اکثر موارد برای اینکه گره‌ها جلب توجه نکند و یا بتوانند در برخی مکان‌ها قرار بگیرند نیازمند داشتن حجم بسیار کوچک می‌باشند.
- توان مصرفی پائین: منبع تغذیه در گره‌ها محدود می‌باشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست؛ لذا بایستی از انرژی وجود به بهترین نحو ممکن استفاده گردد. - نرخ بیت پائین: به خاطر وجود سایر محدودیت‌ها، عملا میزان نرخ انتقال و پردازش اطلاعات در گره‌ها، نسبتا پایین می‌باشد.
- خودمختار بودن: هر گره‌ای بایستی از سایر گره‌ها مستقل باشد و بتواند وظایف خود را طبق تشخیص و شرایط خود، به انجام برساند.
- قابلیت انطباق: در طول انجام نظارت بر محیط، ممکن است شرایط در هر زمانی دچار تغییر و تحول شود. مثلا برخی از گره‌ها خراب گردند. لذا هر گره بایستی بتواند وضعیت خود را با شرایط بوجود آمده جدید تطبیق دهد[/FONT]
[FONT=&quot]12-3-3 روش‌های مسیریابی در شبکه‌های حسگر[/FONT]
[FONT=&quot]در مسیریابی در شبکه‌های ادهاک نوع حسگر سخت افزار محدودیت‌هایی را بر شبکه اعمال می‌کند که باید در انتخاب روش مسیریابی مد نظر قرار بگیرند ازجمله اینکه منبع تغذیه در گره‌ها محدود می‌باشد و در عمل، امکان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست؛ لذا روش مسیریابی پیشنهادی در این شبکه‌ها بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممکن استفاده کند یعنی باید مطلع از منابع گره باشد و اگر گره منابع کافی نداشت بسته را به آن برای ارسل به مقصد نفرستد.[/FONT]
[FONT=&quot]1-12-3-3 روش سیل آسا[/FONT]
[FONT=&quot]در این روش یک گره جهت پراکندن قسمتی از داده‌ها در طول شبکه، یک نسخه از داده مورد نظر را به هر یک از همسایگان خود ارسال می‌کند. هر وقت یک گره، داده جدیدی دریافت کرد، از آن نسخه برداری می‌کند و داده را به همسایه‌هایش (به جز گرهی که داده را از آن دریافت کرده‌است) ارسال می‌کند. الگوریتم زمانی همگرا می‌شود یا پایان می‌یابد که تمامی گره‌ها یک نسخه از داده را دریافت کنند. زمانی که طول می‌کشد تا دسته‌ای از گره‌ها مقداری از داده‌ها را دریافت و سپس ارسال کنند، یک دور نامیده می‌شود. الگوریتم سیل آسا در زمان ([/FONT][FONT=&quot]O[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]d[/FONT][FONT=&quot] دور، همگرا می‌شود که [/FONT][FONT=&quot]d[/FONT][FONT=&quot] قطر شبکه‌است چون برای یک قطعه داده [/FONT][FONT=&quot]d[/FONT][FONT=&quot] دور طول می‌کشد تا از یک انتهای شبکه به انتهای دیگر حرکت کند. سه مورد از نقاط ضعف روش ارسال ساده جهت استفاده از آن در شبکه‌های حسگر در زیر آورده شده‌است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]:
انفجار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: در روش سنتی سیل آسا، یک گره همیشه داده‌ها را به همسایگانش، بدون در نظر گرفتن اینکه آیا آن همسایه، داده را قبلا دریافت کرده یا خیر، ارسال می‌کند. این عمل باعث بوجود آمدن مشکل انفجار می‌شود.
هم پوشانی: حسگرها معمولا نواحی جغرافیایی مشترکی را پوشش می‌دهند و گره‌ها معمولا قطعه داده‌هایی از حسگرها را دریافت می‌کنند که با هم هم پوشانی دارند.
عدم اطلاع از منابع: در روش سیل آسا، گره‌ها بر اساس میزان انرژی موجودی خود در یک زمان، فعالیت‌های خود را تغییر نمی‌دهند در صورتی که یک شبکه از حسگرهای خاص منظوره، می‌تواند از منابع موجود خود آگاهی داشته باشد و ارتباطات و محاسبات خود را با شرایط منابع انرژی خود مطابقت دهد[/FONT]
[FONT=&quot]2-12-3-3 روش شایعه پراکنی[/FONT]
[FONT=&quot]این روش یک جایگزین برای روش سیل آسا سنتی محسوب می‌شود که از فرایند تصادف برای صرفه جویی در مصرف انرژی بهره می‌برد. به جای ارسال داده‌ها به صورت یکسان، یک گره شایعه پراکن، اطلاعات را به صورت تصادفی تنها به یکی از همسایگانش ارسال می‌کند. اگر یک گره شایعه پراکن، داده‌ای را از همسایه اش دریافت کند، می‌تواند در صورتی که همان همسایه به صورت تصادفی انتخاب شد، داده را مجددا به آن ارسال کند.[/FONT]
[FONT=&quot]3-12-3-3 روش اسپین[/FONT]
[FONT=&quot]روش [/FONT][FONT=&quot]SPIN[/FONT][FONT=&quot] خانواده‌ای از پروتکل‌های وقفی است که می‌توانند داده‌ها را به صورت موثری بین حسگرها در یک شبکه حسگر با منابع انرژی محدود، پراکنده کنند. همچنین گره‌های [/FONT][FONT=&quot]SPIN[/FONT][FONT=&quot] می‌توانند تصمیم گیری جهت انجام ارتباطات خود را هم بر اساس اطلاعات مربوط به برنامه کاربردی و هم بر اساس اطلاعات مربوط به منابع موجود خود به انجام برسانند. این کار باعث می‌شود که حسگرها بتوانند داده‌ها را با وجود منابع محدود خود، به صورت کارآمدی پراکنده کنند. گره‌ها در [/FONT][FONT=&quot]SPIN[/FONT][FONT=&quot] برای ارتباط با یکدیگر از سه نوع پیغام استفاده می‌کنند:
[/FONT][FONT=&quot]–[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ADV[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: برای تبلیغ داده‌های جدید استفاده می‌شود. وقتی یک گره [/FONT][FONT=&quot]SPIN[/FONT][FONT=&quot]، داده‌هایی برای به اشتراک گذاشتن در اختیار دارد، این امر را می‌تواند با ارسال شبه -داده مربوطه تبلیغ کند.
[/FONT][FONT=&quot]–[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]REQ[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]: جهت درخواست اطلاعات استفاده می‌شود. یک گره [/FONT][FONT=&quot]SPIN[/FONT][FONT=&quot] می‌تواند هنگامی که می‌خواهد داده حقیقی را دریافت کند از این پیغام استفاده کند.
[/FONT][FONT=&quot]–[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]DATA[/FONT][FONT=&quot]: شامل پیغام‌های داده‌ای است. پیغام‌های [/FONT][FONT=&quot]DATA[/FONT][FONT=&quot] محتوی داده حقیقی جمع آوری شده توسط حسگرها هستند.[/FONT]
[FONT=&quot]4-12-3-3 روش انتشار هدایت شده[/FONT]
[FONT=&quot]در این روش منابع و دریافت کننده‌ها از خصوصیات، برای مشخص کردن اطلاعات تولید شده یا موردنظر استفاده می‌کنند و هدف روش انتشار هدایت شده پیدا کردن یک مسیر کارآمد چندطرفه بین فرستنده و گیرنده هاست. در این روش هر وظیفه به صورت یک علاقه مندی منعکس می‌شود که هر علاقه مندی مجموعه‌ای است از زوج‌های خصوصیت-مقدار. برای انجام این وظیفه، علاقه مندی در ناحیه موردنظر منتشر می‌ شود. در این روش هر گره، گره‌ای را که اطلاعات از آن دریافت کرده به خاطر می‌سپارد و برای آن یک گرادیان تشکیل می‌دهد که هم مشخص کننده جهت جریان اطلاعات است و هم وضعیت درخواست را نشان می‌دهد (که فعال یا غیرفعال است یا نیاز به بروز شدن دارد). در صورتی که گره از روی گرادیان‌های قبلی یا اطلاعات جغرافیایی بتواند مسیر بعدی را پیش بینی کند تنها درخواست را به همسایه‌های مرتبط با درخواست ارسال می‌کند و در غیر این صورت، درخواست را به همه همسایه‌های مجاور ارسال می‌کند. وقتی یک علاقه مندی به گره‌ای رسید که داده‌های مرتبط با آن را در اختیار دارد، گره منبع، حسگرهای خود را فعال می‌کند تا اطلاعات موردنیز را جمع آوری کنند و اطلاعات را به صورت بسته‌های اطلاعاتی ارسال می‌کند. داده‌ها همچنین می‌توانند به صورت مدل خصوصیت-نام ارسال شوند. گرهی که داده‌ها را ارسال می‌کند به عنوان یک منبع شناخته می‌شود. داده هنگام ارسال به مقصد در گره‌های میانی ذخیره می‌شود که این عمل در اصل برای جلوگیری از ارسال داده‌های تکراری و جلوگیری از به وجودآمدن حلقه استفاده می‌شود. همچنین از این اطلاعات می‌توان برای پردازش اطلاعات درون شبکه و خلاصه سازی اطلاعات استفاده کرد. پیغام‌های اولیه ارسالی به عنوان داده‌های اکتشافی برچسب زده می‌شوند و به همه همسایه‌هایی که به گره دارای داده، گرادیان دارند ارسال می‌شوند یا می‌توانند از میان این همسایه‌ها، یکی یا تعدادی را برحسب اولویت جهت ارسال بسته‌های اطلاعات انتخاب کنند. (مثلا همسایه‌هایی که زودتر از بقیه پیغام را به این گره ارسال کرده‌اند) برای انجام این کار، یرنده یا سینک همسایه‌ای را جهت دریافت اطلاعات ترجیح می‌دهد تقویت می‌کند. اگر یکی از گره‌ها در این مسیر ترجیحی از کار بیفتد، گره‌های شبکه به طور موضعی مسیر از کار افتاده را بازیابی می‌کنند. در نهایت گیرنده ممکن است همسایه جاری خود را تقویت منفی کند در صورتی که مثلا همسایه دیگری اطلاعات بیشتری جمع آوری کند. پس از ارسال داده‌های اکتشافی اولیه، داده‌های بعدی تنها از طریق مسیرهای تقویت شده ارسال می‌شوند. منبع اطلاعات به صورت متناوب هر چند وقت یکبار داده‌های اکتشافی ارسال می‌کند تا گرادیان‌ها در صورت تغییرات پویای شبکه، بروز شوند[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]4-3 عملکرد[/FONT][FONT=&quot] Bluetooth[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شبکه بلوتوث اطلاعات را توسط امواج رادیویی با قدرت کم انتقال می دهد که فرکانس این امواج برابر با 2.45[/FONT][FONT=&quot]GHz[/FONT][FONT=&quot] است ( دقیقا بین 2.402[/FONT][FONT=&quot]GHz[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تا 2.480 [/FONT][FONT=&quot]GHz[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] که این باند فرکانس طبق یک توافقنامه بین المللی برای استفاده توسط لوازم علمی ، پزشکی و صنعتی کنار گذاشته شده است ([/FONT][FONT=&quot]ISM[/FONT][FONT=&quot]).[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بعضی از وسایلی که شما هم اکنون نیز از آن استفاده می کنید مانند دستگاه کنترل درب پارکینگ یا جدید ترین نسل تلفن های بیسیم از فرکانس های باند [/FONT][FONT=&quot]ISM[/FONT][FONT=&quot] استفاده می کنند.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] اطمینان حاصل کردن از اینکه امواج بلوتوث با امواج دستگاه های نامبرده شده تداخل پیدا نکنند یکی از سخت ترین مراحل طراحی این فناوری است . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]یکی از راه هایی که تجهیزات بلوتوث از آن برای جلوگیری از تداخل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] امواجشان با سایر تجهیزات بهره می جویند ارسال سیگنال های بسیار ضعیفی در حدود یک میلی وات است. برای مقایسه فقط کافی است بدانید تلفن های همراه می توانند یک سیگنال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] در حدود 3 واتی را مخابره کنند. استفاده از امواج کم قدرت شعاع برد سیگنال های بلوتوث را به حدود 10 متر محدود می کند و همچنین با استفاده از این سیگنال های ضعیف امکان ایجاد تداخل بین امواج بلوتوث با امواج تلفن همراه ، کامپیوتر و یا دستگاه تلویزیون به کلی منتفی می شود. اما با همین امواج ضعیف هم لازم نیست که دو دستگاه فرستنده و گیرنده امواج در دید مستقیم یکدیگر باشند. امواج بلوتوث براحتی از دیوارهای خانه شما عبور می کنند و این یک امکان خوب برای کنترل چند دستگاه در اتاقهای مختلف است. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بلوتوث می تواند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] همزمان با 8 دستگاه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] ارتباط داشته باشد به شرطی که این دستگاه ها در شعاع ده متری باشند. شاید شما تصور کنید که ممکن است بین این دستگاه ها تداخل بوجود بیاید اما این غیر ممکن است. بلوتوث از یک فناوری بنام "جهش فرکانس در طیف گسترده " ([/FONT][FONT=&quot]spread-spectrum frequency hopping[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] بهره می جوید که احتمال استفاده از یک فرکانس برابر توسط دو دستگاه بطور همزمان را تقریبا به صفر می رساند. بر پایه این تکنولوژی [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هر وسیله از 79 فرکانس منحصر به فرد که بصورت اتفاقی ازمیان یک سری فرکانس های از پیش تعیین شده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] انتخاب شده است استفاده می کند که به بطور منظم از یکی از آنها به دیگری تغییر فرکانس می دهد. در مورد بلوتوث این عمل تغییر فرکانس توسط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] دستگاه فرستنده حدود 1600 بار در ثانیه اتفاق می افتد. و این بدان معنی است که تعداد دستگاه های بیشتری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] در آن واحد می توانند از یک بخش محدود از باند فرکانس رادیویی استفاده کنند. هنگامی که دو دستگاه فرستنده بلوتوث از تکنولوژی جهش فرکانس در طیف گسترده بهره می گیرند این غیر ممکن است که دو دستگاه بطور همزمان از یک فرکانس برابر استفاده کنند . بر پایه همین تکنولوژی از اختلال بین امواج بلوتوث با دستگاه هایی مانند کنترل درب پارکینگ یا تلفن های بی سیم هم جلوگیری می شود. حتی اگر در موارد استثنایی اختلالی هم بین امواج بوجود بیاید مدت آن کسر کوچکی از ثانیه خواهد بود که آن هم قابل اصلاح است. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هنگامی که دو یا چند وسیله مجهز به بلوتوث در محدوده برد یکدیگر قرار می گیرند یک گفتگوی الکترونیکی بین آنها صورت می گیرد که مشخص می کند آنها چه اطلاعاتی برای به اشتراک گذاشتن دارند یا اینکه کدامیک از آنها باید توسط دیگری کنترل شود. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]برای اینکار لازم نیست که کاربر دکمه ای را فشار دهد یا دستوری را صادر کند بلکه این گفتگوی الکترونیکی بطور خودکار انجام می شود.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به محض اینکه این گفتگو صورت گرفت دستگاه های بلوتوث موجود در این گفتگو یک شبکه را تشکیل می دهند . یک شبکه کوچک [/FONT][FONT=&quot]PAN (Personal Area Network[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]) که به آن [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هم می گویند.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] شبکه ای که یک محیط کوچک مانند یک اتاق را تحت پوشش خود قرار می دهد یا حتی ممکن است محیطی که تحت پوشش خود قرار می دهد بیشتر از فاصله بین دستگاه پایه تلفن بی سیم با گوشی و هدست خود نباشد. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]وقتی که یک شبکه [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بر قرار می شود دستگاه های حاضر در این شبکه همانطور که قبلا توضیح دادیم شروع به استفاده از سیستم جهش فرکانس می کنند . و مرتبا فرکانس سیگنال های [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خود را بطور اتفاقی در یک طیف مشخص تغییر می دهند تا با اینکار هم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] در دسترس یکدیگر باشند و هم اینکه از تداخل [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آنها با [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دیگری که ممکن است در همان اتاق برقرار باشد جلوگیری شود. حالا اجازه بدهید با یک مثال با این تکنولوژی بیشتر آشنا شویم.[/FONT]
[FONT=&quot]‌[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]Piconet 3-4-1‌[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]اجازه بدهید تصور کنیم که شما صاحب یک اتاق مدرن هستید که انواع وسایل مدرن در آن وجود دارد. مثلا یک سیستم سرگرمی شامل استریو، یک [/FONT][FONT=&quot]DVD[/FONT][FONT=&quot] پلیر، یک دستگاه دریافت کننده امواج تلویزیون های ماهواره ای و یک دستگاه تلویزیون. همچنین یک تلفن بی سیم و یک کامپیوتر شخصی . همه این دستگاه ها از بلوتوث استفاده می کنند و هر کدام از آنها از یک [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] برای [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ارتباط بین واحد اصلی و لوازم جانبی خود استفاده می کنند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]تلفن بیسیم یک دستگاه فرستنده و گیرنده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] بلوتوث در قسمت اصلی خود و یکی دیگر در گوشی خود دارد. سازندگان این دستگاه آن را طوری طراحی کرده اند که هر کدام از قسمت ها از یک رنج آدرسهای خاص که برایش تعیین شده برای ارتباط با واحد دیگر استفاده کند. هنگامی که قسمت اصلی دستگاه به کار می افتد ابتدا شروع به ارسال امواج رادیویی با رنج معین شده می کند تا دستگاه هایی که به امواج در این رنج حساس هستند به آن پاسخ دهند. به محظ اینکه گوشی امواج ارسالی را دریافت کرد و تشخیص داد که در رنج امواج مشخص شده قرار دارد به آن پاسخ می دهد و به آن ترتیب یک شبکه کوچک شکل می گیرد. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از این به بعد هر کدام از این وسیله ها امواج دیگری را که متعلق به دستگاه های دیگر است دریافت کنند آن را ندیده می گیرند زیرا با شبکه به وجود آمده هماهنگ نیستند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]کامپیوتر و دستگاه سرگرمی نیز به همین ترتیب عمل می کنند . هر کدام یک شبکه بین خودشان تشکیل می دهند [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که رنج آدرس های آن قبلا توسط سازندگان آنها تعیین شده است . امواج هر شبکه شروع به پرش فرکانسی بین فرکانسهای مجاز می کنند و به همین ترتیب است که امواج هر شبکه کاملا مستقل از دیگری و قابل تشخیص می شود. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]حال در اتاق شما 3 [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]piconet[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]وجود دارد که هر کدام از دستگاه های موجود در اتاق دقیقا می دانند که باید به کدام یک از این شبکه ها توجه کنند و کدام را نادیده بگیرند. [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]هر کدام از این شبکه ها هم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] فرکانس امواج خود را هزاران بار در ثانیه تغییر می دهند و بنابراین احتمال کمی وجود دارد که در یک زمان دو شبکه از یک فرکانس یکسان استفاده کنند. و اگر هم این اتفاق رخ دهد تنها کسری از ثانیه به طول خواهد انجامید، و نرم افزاری که برای تصحیح این گونه خطاها طراحی شده اطلاعات مختل شده را اصلاح می کند.[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]نتیجه گیری[/FONT]
[FONT=&quot]شبکه‌های ادهاک موبایل در واقع آینده شبکه‌های بی سیم می‌باشند به دلیل اینکه آنها ارزان، ساده، انعطاف پذیر و استفاده آسانی دارند. ما در جهانی زندگی می‌کنیم که شبکه‌ها در آن پیوسته تغییر می‌کنند و توپولوژی خودشان را برای اتصال نودهای جدید تغییر می‌دهند به همین دلیل ما به سمت این شبکه‌ها می‌رویم. علی رغم مشکلات امنیتی که دارند کاربردهای زیادی دارند در واقع روز به روز بر کارآیی آنها افزوده شده و از قیمتشان کاسته می‌شود به همین دلیل در بازار طرفداران زیادی دارند.[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مراجع[/FONT]
[FONT=&quot]پایان نامه ها و تزهای دانشگاهی[/FONT]
[FONT=&quot] [1]شبکه‌های ادهاک و پارامترهای انتخاب روش مسیریابی در این شبکه‌ها و راهکارهای امنیتی از: فاطمه خسروی مشیزی، دانشجوی کارشناسی مهندسی فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی امیرکبیر. با استفاده از:[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot][2]. [/FONT][FONT=&quot]R. Rajaraman, “Topology Control and Routing in Ad hoc Networks,” NSF CCR[/FONT][FONT=&quot]- ۹۹۸۳۹۰۱, [/FONT][FONT=&quot]College of Computer Science Northeastern University Boston[/FONT][FONT=&quot], MA [/FONT][FONT=&quot]۰۲۱۱۵[/FONT][FONT=&quot], [/FONT][FONT=&quot]USA[/FONT][FONT=&quot].[/FONT]
[FONT=&quot] [3]. آ. نصیری اقبالی، بهبود کارآیی روش‌های انتشار اطلاعات در شبکه‌های حسگر بی سیم از طریق تجمیع اطلاعات، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات گرایش شبکه، شماره [/FONT][FONT=&quot]M[/FONT][FONT=&quot]۹ ۳۸۳، دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه صنعتی امیرکبیر[/FONT]
[FONT=&quot] [4]. م. آذرمی، شبیه سازی و مقایسه روش‌های مسیریابی در شبکه‌های [/FONT][FONT=&quot]mobile ad hoc[/FONT][FONT=&quot].، پایان نامه کارشناسی مهندسی سخت افزار، شماره [/FONT][FONT=&quot]B[/FONT][FONT=&quot]۹ ۳۷۱، دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ۱۳۸۵.[/FONT]
[FONT=&quot]کتاب ها وسایت ها[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot][1][/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]K. Higgin, SH. Hurley, M. Lemure, and R. Egan, “Ad hoc networks[/FONT][FONT=&quot],” [/FONT][FONT=&quot]http://ntrg.cs.tcd.ie/undergra[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [2].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]C. E. PERKINS And P. BHAGWAT, “Highly Dynamic Destination-Sequenced[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Distance Vector (DSDV) for Mobile Computers Proc”, the SIGCOMM [/FONT][FONT=&quot]۱۹۹۴ [/FONT][FONT=&quot]Conference[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]on Communications Architectures, Protocols and Applications, Aug [/FONT][FONT=&quot]۱۹۹۴[/FONT][FONT=&quot], pp[/FONT][FONT=&quot] ۲۳۴-۲۴۴. [/FONT][FONT=&quot]http://en.wikipedia.org/wiki/Destination-Sequenced_Distance_Vector_routing[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [3].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Aron, I.D. and Gupta, S., [/FONT][FONT=&quot]۱۹۹۹[/FONT][FONT=&quot], “A Witness-Aided Routing Protocol for[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Mobile Ad-Hoc Networks with Unidirectional Links”, Proc. of the First[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]International Conference on Mobile Data Access, p.[/FONT][FONT=&quot]۲۴-۳۳. [/FONT][FONT=&quot]http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_Routing_Protocol[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [4].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]CHING-CHUAN CHIANG, HSIAO-KUANG WU, WINSTON LIU, MARIO GERLA Routing in[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Clustered Multihop, “Mobile Wireless Networks with Fading Channel”, IEEE[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Singapore International Conference on Networks, SICON'[/FONT][FONT=&quot]۹۷[/FONT][FONT=&quot], pp. [/FONT][FONT=&quot]۱۹۷-۲۱۱, [/FONT][FONT=&quot]Singapore, [/FONT][FONT=&quot]۱۶[/FONT][FONT=&quot].-[/FONT][FONT=&quot]۱۷[/FONT][FONT=&quot]. April [/FONT][FONT=&quot]۱۹۹۷[/FONT][FONT=&quot], IEEE[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]http://en.wikipedia.org/wiki/CGSR[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][5].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]R. DUBE, C. D[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]RAIS, K. WANG, AND S. K. TRIPATHI “Signal Stability based[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]adaptive routing (SSR alt SSA) for ad hoc mobile networks”, IEEE Personal[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]Communication, Feb. [/FONT][FONT=&quot]۱۹۹۷. [/FONT][FONT=&quot]http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_Stability_Routing_protocol[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [6][/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]Jorjeta G. Jetcheva, Yih-Chun Hu, David A. Maltz, and David B. Johnson[/FONT][FONT=&quot]: «[/FONT][FONT=&quot]A Simple Protocol for Multicast and Broadcast in Mobile Ad Hoc Networks[/FONT][FONT=&quot]», [/FONT][FONT=&quot]Internet Draft draft-ietf-manet-simple-mbcast-[/FONT][FONT=&quot]۰۱[/FONT][FONT=&quot].txt (outdated), July [/FONT][FONT=&quot]۲۰۰۱.[/FONT]
[FONT=&quot][7][/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]. V. Park and S. Corson,” Temporally-Ordered Routing Algorithm (TORA[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]Version [/FONT][FONT=&quot]۱[/FONT][FONT=&quot]”, Functional Specification, Internet Draft, IETF MANET Working Group[/FONT][FONT=&quot], [/FONT][FONT=&quot]June [/FONT][FONT=&quot]۲۰۰۱. [/FONT][FONT=&quot]http://en.wikipedia.org/wiki/Temporally-Ordered_Routing_Algorithm[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

MMB5146 · Jan 18, 2012

محدوديت‌هاي نظريه ابزار اطلاع‌ساز تصويري و كاربردآن در اقدامات پشتیبانی الكترومغناطیسی

محدوديت‌هاي نظريه ابزار اطلاع‌ساز تصويري و كاربردآن در اقدامات پشتیبانی الكترومغناطیسی

[h=2][FONT=&quot]محدوديت‌هاي نظريه ابزار اطلاع‌ساز تصويري و كاربردآن در [/FONT][FONT=&quot]اقدامات پشتیبانی الكترومغناطیسی ([/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot] در بخش گیرند[/FONT][/h]

[FONT=&quot] [/FONT]

[h=2][FONT=&quot]محدوديت‌هاي نظريه ابزار اطلاع‌ساز تصويري و كاربردآن در [/FONT][FONT=&quot]اقدامات پشتیبانی الكترومغناطیسی ([/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot] در بخش گیرنده [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot][/FONT][/h]

§ [FONT=&quot]خلاصه مقاله[/FONT][FONT=&quot] :[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]در اين مقاله ما با بعضي از شبكه‌هايي اطلاعاتي و ابزار اطلاعات‌رساني ، و محدوديت‌هاي نظريري اين ابزار و نحوه كاربرد اين اطلاعات [/FONT][FONT=&quot]در[/FONT][FONT=&quot]سازمان‌هاي اطلاعاتي و ارتش‌هاي نظامي جهان و چگونگي مديريت آن مي‌پردازيم و در مورد چگونگي پردازش ، سرعت پردازش و سرعت خواندن و ثبت اطلاعات و ارسال آن و محدوديت‌هاي تئوري حاكم بر آن آشنا مي‌شويم . در كليه دستگاه‌هاي اطلاع‌ساز استفاده از امواج مشترك است.در صورتي كه طول موج بكار رفته در برابر ابعاد دستگاه اطلاع‌ساز و آشكارساز آن بسيار كوچك باشد و جسم مشاهده نسبت به طول موج داراي ابعاد بزرگ باشد مي‌توان ضريب تفكيك دو جسم از يكديگر را از قانون هندسي بدست آورد.[/FONT]

[FONT=&quot]اما اگر ابعاد جسم مورد مشاهده در برابر طول موج هم رتبه باشد و يا ابعاد آشكارساز در حدود طول موج باشد از قوانين پراش ضريب تفكيك قابل محاسبه مي‌باشد اين دو قانون و بكارگيري آن محدوديت‌هاي براي دستگاه‌هاي اطلاع‌ساز بوجود مي‌آورد كه غيرقابل فرار بوده وباهيچگونه اصلاحي نمي‌تواند آن را حل کزد. لازم به ذكر است تمامي موجودات عالم از ريز تا درشت طبق نظريات جديد موج بوده و اين ا موج‌ها احتمال وجود اجسام را به صورت بسته موج ايجاد مي‌كند و اشياء خواص مشابه با ذره را از خود نشان مي‌دهند حتي در موردي كه از قوانين هندسي و ذره‌اي بودن استفاده مي‌شود باز قوانين امواج صادق بوده و با تقريب خوب مي‌تواند بکار رود با توجه به اينكه كليه دستگاه‌هاي تصويرساز امواج حاصل از نقاط كه بايد تصوير آن را بوجود آورند را توسط دستگاه آشكارساز كه دارايي سطحی برای اشکار سازی مي‌باشند جمع كرده و در پرده مشاهده آن را آشكار مي‌كنند و مشابه سيستم عدسي و شئ و پرده در نهايت عمل مي‌كنند هر چند سيستم ما صوتي باش يا رادار و [/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot] فرقي نمي‌كند فقط دستگاه‌هاي ازلحاظ شكلي در اين سيستم‌ها متفاوت مي‌باشد ولي تئوری رياضي حاکم بر آنها مشابه است ما در این مقاله درمورد سيستم تصويرساز نوري بحث را انجام داده و محدوديت‌هاي نظري آن را بررسي مي‌كنيم و چگونگي بسط نظريه را به ديگر سيستم‌ها اشاره مي‌كنيم[/FONT]

[h=3][FONT=&quot]كليد واژه[/FONT][/h]

[FONT=&quot]( [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات ، موج ، امواج مادي ، امواج صوتي ، امواج الكترومغناتيسي ، پردازش ،)[/FONT]

[FONT=&quot]مقدمه[/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] هنر و علمی است برای محافظت از استفاده دوستانه از طیف الكترومغناطیسی در عین ممانعت از استفاده خصمانه از آن. طیف الكترومغناطیسی شامل بسامدهای [/FONT][FONT=&quot]DC[/FONT][FONT=&quot] طیف مرئی و فراتر از آن است و لذا [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] طیف كامل بسامد رادیویی، طیف فروسرخ، نوری و فرابنفش را در بر میگیرد.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot](1-1) بخشهای مختلف جنگ الكترونیك عبارتند از : [/FONT][FONT=&quot]ESM [/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]ECM [/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]ECCM[/FONT][FONT=&quot] ، سلاحهای ضد تشعشعی
مطابق دسته بندی فوق [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] بصورت كلاسیك چنین طبقه بندی میشود :
- اقدامات پشتیبانی الكترومغناطیسی ([/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot]) كه بخش گیرنده [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] است[/FONT][FONT=&quot].
- اقدامات ضد الكترونیكی ([/FONT][FONT=&quot]ECM[/FONT][FONT=&quot]) شامل اخلال، خاشاك ([/FONT][FONT=&quot]chaff[/FONT][FONT=&quot]) و فلیر (شعله زن) است كه به منظور مختل كردن سیستمهای راداری، مخابرات نظامی و سلاحهای جستجوگر گرما به[/FONT][FONT=&quot] كار میروند.
- اقدامات ضد ضد الكترومغناطیسی ([/FONT][FONT=&quot]ECCM[/FONT][FONT=&quot]) كه شامل تمهیداتی است كه در طراحی و عملیات سیستمهای راداری و مخابرات نظامی در نظر گرفته میشود تا با اثرات [/FONT][FONT=&quot]ECM[/FONT][FONT=&quot] مقابله كند.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]سلاحهای ضد تشعشع ([/FONT][FONT=&quot]ARW[/FONT][FONT=&quot]) و انرژی هدایت شده ([/FONT][FONT=&quot]DEW[/FONT][FONT=&quot]) بخشی از [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] محسوب نمیشدند با اینكه ارتباط تنگاتنگی با [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot] دارند. آنها در قسمت سلاحها قرار میگرفتند.
در سالهای اخیر زیر بخشهای جنگ الکترونیکی مطابق (1-2) در بسیاری از کشورها مجددا تعریف شده اند. در حال حاضر تعریفهای پذیرفته شده در [/FONT][FONT=&quot]NATO[/FONT][FONT=&quot] عبارت اند از :
- پشتیبانی جنگ الکترونیکی ([/FONT][FONT=&quot]ES[/FONT][FONT=&quot]) که همان [/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot] پیشین است.
- حمله الکترونیکی ([/FONT][FONT=&quot]EA[/FONT][FONT=&quot]) که همان [/FONT][FONT=&quot]ECM[/FONT][FONT=&quot] پیشین را در بر میگیرد، با این که سلاحهای ضد تشعشع و هدایت شده انرژی نیز به آن اضافه شده اند.
- حفاظت الکترونیکی ([/FONT][FONT=&quot]EP[/FONT][FONT=&quot]) که همان [/FONT][FONT=&quot]ECC[/FONT][FONT=&quot], پیشین است.
[/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot] (یا [/FONT][FONT=&quot]ES[/FONT][FONT=&quot]) با مباحث جاسوسی سیگنالی ([/FONT][FONT=&quot]SIGINT[/FONT][FONT=&quot]) شامل جاسوسی مخابراتی مباحث ([/FONT][FONT=&quot]COMINT[/FONT][FONT=&quot]) و جاسوسی الکترونیکی ([/FONT][FONT=&quot]ELINT[/FONT][FONT=&quot]) کاملا تفاوت دارد، اگر چه تمام این به دریافت پیامهای ارسالی دشمن مربوط میشود. این تفاوتها که با افزایش پیچیدگی سیگنالها روز به روز نامشخصتر میشوند. مربوط به مقتضیاتی است که با توجه به آنها پیامهای ارسالی دشمن دریافت میشوند.
(1-2) جنگ الکترونیکی شامل [/FONT][FONT=&quot]EP[/FONT][FONT=&quot] یا [/FONT][FONT=&quot]ECCM[/FONT][FONT=&quot] پیشین، [/FONT][FONT=&quot]EA[/FONT][FONT=&quot] یا [/FONT][FONT=&quot]ECM[/FONT][FONT=&quot] پیشین + سلاحهای ضد تشعشع و سلاحهای انرژی هدایت شده، [/FONT][FONT=&quot]ES[/FONT][FONT=&quot] یا [/FONT][FONT=&quot]ESM[/FONT][FONT=&quot] پیشین است.
[/FONT][FONT=&quot]COMINT[/FONT][FONT=&quot] - سیگنالهای مخابراتی دشمن را به منظور گرفتن اطلاعات جاسوسی از سیگنالهایی که حامل این اطلاعات هستند، دریافت میکند.
[/FONT][FONT=&quot]ELINT[/FONT][FONT=&quot] - سیگنالهای غیر مخابراتی دشمن را به منظور تعیین جزئیات سیستمهای الکترومغناطیسی دشمن دریافت میکند تا بتواند اقدامات الکترومغناطیسی را برای آنها تدارک ببیند. بنابراین سیستمهای [/FONT][FONT=&quot]ELINT[/FONT][FONT=&quot] معمولا مقادیر زیادی داده را در مدت زمانهای طولانی جمع آوری میکنند تا بتوانند تحلیلهای مفصلی ارائه دهند.
[/FONT][FONT=&quot]ESM/ES[/FONT][FONT=&quot] - از طرف دیگر این قسمت سیگنالهای دشمن (اعم از مخابراتی و غیرمخابراتی) را، با هدف انجام اقدامی عاجل بر روی این سیگنالها و یا سلاحهای مرتبط با این سیگنالها، جمع آوری میکند. سیگنال دریافتی را میتوان مختل کرد و ای اطلاعات دست نخورده را به بخشی با قابلیت پاسخی مرگبار ارجاع داد. سیگنالهای دریافتی را میتوان جهت اطلاع از موقعیت محل استفاده کرد که شامل شناسایی نوع و محل نیروهای دشمن، سلاحها، یا امکانات الکترونیکی او میشود. سیستمهای [/FONT][FONT=&quot]ESM/ES[/FONT][FONT=&quot] بطور عمده داده های سیگنالی بسیاری را جمع آوری میکند تا بتواند میزان کارایی بالایی را با پردازشهای کمتری تامین کند. سیستمهای [/FONT][FONT=&quot]ESM/ES[/FONT][FONT=&quot] بطور عمده مشخص میکنند کدام یک از گسیلگرهای شناسایی شده در حال کار هستند و موقعیت آنها کجاست. [/FONT]

[FONT=&quot]اطلاعات چيست و اهميت آ ن: هرگونه دريافت پارامترهاي فيزيكي از موجود يا موجودات كه انسان را در شناسايي و شناخت جهان اطراف كمك كنند را مي‌توان اطلاعات ناميد[/FONT][FONT=&quot] .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]در مورد انسان مي‌توان ابزار اطلاع‌ساز طبيعي اورا ، حس لامسه ، حس بويايي ، حس چشايي ، حس بينايي ، حس شنوايي نام برد به عبارتي حواس پنجگانه اطلاعات را به صورت سيگنال و امواج الكتريكي توسط نورونها به مغز ارسال و در مغز اين اطلاعات پردازش شده و بر هم نهي مي‌گردد و نهايت از موجوديت يك جسم و خواص آن اطلاع مي‌يابيم و روح با استفاده از اين اطلاعات دستورات لازم و استفاده بهينه از اطلاعات را در جهت تعالي و رسيدن به مقصود دوباره از طريق مديريت مغز و اندام و ماهيچه‌ها برمي‌گرداند و اندام كارهاي روزمرء يا كارهايي سازمان‌يافته براي اهداف عالي را به نحواحسن انجام مي‌دهند[/FONT][FONT=&quot] .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]انسان بدون اطلاع ، و بدون دريافت اطلاعات خام از جهان نمي‌تواند بر جهان مسلط و در جهان مؤثر باشد وجود انسان بدون اطلاعات بي‌ارزش مي‌باشد فرض كنيد انسان بدون اين حواس بدنيا بي‌آئيد ، مغز كامل ، روح بدون نقص و اندام سالم او با توجه به وجود اندام سالم هرگز راه نمي‌رود او هرگز حرف نمي‌زند او هرگز نمي‌تواند اشياء را جابجا كند او هيچ چيز نمي‌باشد بنابراين مديريت انسان بر جهان بدون اطلاعات امكان پذير نمي‌باشد . چرا انسان تمامي رفتار را ياد مي‌گيرد و كمتر كارها را از روي غريزه انجام مي‌دهد حتي براي انجام غرايز نيز به اطلاعات نياز دارد اگر از وجود غذا اطلاع نداشته باشد چگونه ميل گرسنگي را به سيري تبديل مي‌كند اگر از وجود جفت آگاه نباشد چگونه ميل جنسي در او تحريك شود ويا ارضاء گردد حيوانات هم به اطلاعات و ابزار اطلاع‌ساز نيازمند هستند حتي مفاهيم مانند اخلاق ، خداگرايي ، كمال نيز تا حدودي بدون اطلاع و اندام اطلاع‌ساز امكان بروز و تعريف ندارد اگر انسان از طريق حواس به وجود موجودات پي نبرد وجود خالق و نياز به آن را درك نمي‌كند و اگر انسان رفتار و اعمال گوناگون خود و اثر آن در جهان اطلاع نداشته باشد مفهوم بدي و خوبي برايش مصداق پيدا نمي‌كند آگاهي انسانها و اهميت اطلاعات به آنجا رسيده كه مي‌توان مصداق‌ها و اطلاعات غلط حتي مفاهيم بد را براي شخص بصورت مشتبهه خوب جلوه دهد و او را به طرف انحراف كشاند .[/FONT]

[FONT=&quot]معكوس موضوع نيز ممكن است يعني همانطور كه انسان بدون اطلاع و ابزار اطلاع‌ساز با جامدات تفاوت ندارد جامدات با اطلاع و حس‌گر شبيه انسان عمل مي‌كنند به عبارتي به هوش مصنوعي دست مي‌يابند و رباط‌هاي نيمه هوشمند و هوشمند خواهيم داشت البته اگر هوش را توانايي حل مسئله تعريف كنيم نه هوشياري و معرفت[/FONT][FONT=&quot] .[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]ابزار و ادوات جنگي از شمشير ، ليزر ، بمب ، هواپيما ، . . . را مي‌توان در نظر گرفت اين وسايل هر كدام براي نابودي انسان بكار مي‌روند ولي كليه سلاح‌ها را در چهار دسته مي‌توان تقسيم نمود .[/FONT]

[h=3][FONT=&quot]1ـ ابزار ي كه كاملاً در قدرت تخريب و نابودگري خود به مهارت انساني وابسته‌اند ( شمشير و تفنگ )[/FONT][/h]

[FONT=&quot]2ـ ابزاري كه خودكار بوده و مهارت انساني در آنها نقشي ندارد و يا كم نقش‌اند ولي قابل برنامه‌ريزي‌اند و در حين جنگ نمي‌توانند كارايي خود را تغيير دهند ( منظور بعد از بكارگيري )[/FONT]

[h=3][FONT=&quot]3ـ ابزاري كه خودكار بوده و هوشمند‌اند و به وسيله وشرايط و پارامترهاي مختلف در جنگ كارايي خود را تغيير مي‌دهند .[/FONT][/h] [h=3][FONT=&quot]4ـ ابزار كنترل از راه دور توسط انسان كه هوشمندي آنها به اندازه انسان است ولي از تلفات بكارگيرنده آنها صفر است[/FONT][FONT=&quot] .[/FONT][FONT=&quot][/FONT][/h]

[FONT=&quot]نقش اطلاعات و دستگاههاي اطلاع‌ساز در مورد آخر زياد مي‌باشد هرچند نقش اطلاعات قبل از بكارگيري در مورد اول غير قابل انكار است ولي وسايل اطلاع‌ساز در حين بكار‌گيري وجود ندارد . [/FONT]

[h=4][FONT=&quot]دستگاههاي اطلاع‌ساز و انواع آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT][/h]

[FONT=&quot]براي اطلاع از وجود اشياء و موجودات مي‌توان از دو نوع دستگاه اطلاع‌ساز استفاده نمود [/FONT]

[h=4][FONT=&quot]الف : دستگاههاي فعال[/FONT][/h] [h=4][FONT=&quot]ب : دستگاههاي غير فعال[/FONT][/h]

[FONT=&quot]در هر مورد امواج ارسالي از در دستگاه تجزيه و تحليل مي‌گردد و موجب شناسايي جسم مي‌گردد.[/FONT]

[FONT=&quot]اما در مورد الف امواج ارسالي از جسم به دستگاه فعال حاصل از انعكاس يا عبور ، يا پراكندگي امواج ارسالي از دستگاه اطلاع‌سازي باشد ولي در مورد ( ب ) امواج ارسالي توسط شئ توليدي مي‌شود و دستگاه اطلاع‌ساز نسب به آن عكس‌العمل نشان مي‌دهد .[/FONT]

[FONT=&quot]امواج ارسالي و يا دريافتي را به سه نوع كلي مي‌توان طبقه‌بندي نمود .[/FONT]

[h=3][FONT=&quot]1ـ امواج مادي[/FONT][FONT=&quot] 2[/FONT][FONT=&quot]ـ امواج مكانيكي صوت[/FONT][FONT=&quot]ی[/FONT][FONT=&quot] 3[/FONT][FONT=&quot]ـ امواج الكترومغناتيسي[/FONT][/h]

[FONT=&quot]امواج مادي يا دوبري دارايي طول موج =file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif ، فركانس ‌ مي‌باشد سرعت انتشار امواج مادي كمتر از نور است البته سرعت گرو كه مي‌تواند انرژي و اطلاعات را با آن گسيل نمود كه سرعت گروه موج مادي برابر با سرعت ذره مادي موج وابسته است كه در حال حركت است مثلاً موج مادي يك نوترون و با سرعت ذره نوترون برابر است استفاده از امواج مادي براي عكس‌برداري از كريستال‌ها و يا سلول‌ها و . . . در ميكروسكپ الكتروني و . . . بكار مي‌رود ولي استفاده در ماهوارها و عناصر نظامي گزارش داده نشده است ولي شايد در آيند استفاده از ذرات مادي مثل نوترون و . . . كه نفوذپذيري زيادي دارد امكان‌پذير شود .[/FONT]

[FONT=&quot]امواج مكانيكي : در شناسايي معادن و نقشه‌برداري از لايه‌هاي گوناگون سطح زمين و اقيانوسها توسط ماهواره‌هاي نظلمي و استفاده از رديابي زيردريايي‌ها و هدايت آنها و اژدرها به صورت امواج صوتي گزارش شده است ضريب تفكيك اين وسايل حدود چند متر در دها هزار كيلومتر براي ماهواره‌هاي نظامي مي‌باشد طول موج اين امواج به خواص محيط انتشار و فركانس آن به خواص چشمه بستگي دارد امواج در هوا سرعت file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif و دبعضي از اشياء تا هزاران متر بر ثانيه مي‌باشد و فركانس اين امواج تا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif گزارش شده است ولي معمولاً در دستگاههاي سونار فركانس اين امواجfile:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif مي‌باشد امواج صوتي با فركانس بالا معمولاً در محيط‌هاي چون آب ضريب جذب بالا دارد و امكان استفاده ندارد . و همچنين توليد آنها مشكل وجود دارد چون مولكولها به‌خاطر ماند اينرسي خود نمي‌توانند بسيار سريع مرتعش شده و چشمه اين امواج شوند . [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[h=4][FONT=&quot]امواج الكترو مغناطيس[/FONT][/h]

[FONT=&quot]فركانس اين امواج به خواص چشمه، سرعت آن در خلاء سرعت نور و در محيط مادي ديگر به خواص مغناطيسي و الكتريكي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif داشته است و طول موج آن نيز با رابطه بدست مي‌آيند و امواج الكترومغناطيسي با نام‌هاي راديويي، تلويزيوني، ماهواره، مادون قرمز، نور مرئي، اشعه ايكس، اشعه كيهان و [/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot] برحسب فركانس نامگذاري مي‌شوند.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif[/FONT]

[FONT=&quot] كلمه در كليه دستگاه‌هاي اطلاع‌ساز استفاده از امواج مشترك است مي‌باشد.در صورتي كه طول موج بكار رفته در برابر ابعاد دستگاه اطلاع‌ساز و آشكارساز آن بسيار كوچك باشد و جسم مشاهده نسبت به طول موج داراي ابعاد بزرگ باشد مي‌توان ضريب تفكيك دو جسم از يكديگر را از قانون هندسي بدست آورد.[/FONT]

[FONT=&quot]اما اگر ابعاد جسم مورد مشاهده در برابر طول موج هم رتبه باشد و يا ابعاد آشكارساز در حدود طول موج باشد از قوانين پراش ضريب تفكيك قابل محاسبه مي‌باشد اين دو قانون و بكارگيري آن محدوديت‌هاي براي دستگاه‌هاي اطلاع‌ساز بوجود مي‌آورد كه غيرقابل فرار بوده وباهيچگونه اصلاحي نمي‌تواند آن را حل كند. لازم به ذكر است تمامي موجودات عالم از ريز تا درشت طبق نظريه جديد موج بوده و اين موج‌ها و احتمال وجود اجسام را به صورت بسته موج ايجاد مي‌كند و اشياء خواص مشابه با ذره را از خود نشان مي‌دهند حتي در موردي كه از قوانين هندسي و ذره‌اي بودن استفاده مي‌شود باز قوانين امواج صادق بوده و با تقريب خوب مي‌تواند بکار رود با توجه به اينكه كليه دستگاه‌هاي تصويرساز امواج حاصل از نقاط كه بايد تصوير آن را بوجود اورند توسط دستگاه آشكارساز ی كه دارايي سطحس برای اشکار سازی مي‌باشد و كليه امواج دريافتي در اين سطح را جمع كرده و در پرده مشاهده آن را آشكار مي‌كنند و مشابه سيستم عدسي و شئ و پرده در نهايت عمل مي‌كنند هر چند سيستم ما صوتي باش يا رادار و [/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot] فرقي نمي‌كند فقط دستگاه‌هاي ازلحاظ شكلي كه بكار مي‌رود در اين سيستم‌ها متفاوت مي‌باشد ولي كار رياضي آنها مشابه است ما در مورد سيستم تصويرساز نوري بحث را انجام داده و محدوديت‌هاي نظري آن را بررسي مي‌كنيم و چگونگي بسط نظريه را به ديگر سيستم‌ها اشاره مي‌كنيم.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]فرض كنيد جسم كه بايد تصوير آن ايجاد گردد يك روزنه دايره‌اي باشد و پرده‌اي كه تصوير روزنه روي آن ايجاد گرديده، در فاصله بسيار دور از روزنه مي‌باشد با عدسي كانوني كننده مي‌توان بدون آنكه در نقش پراش تغييري ايجاد كرد پرده، را تا نزديكي روزنه پيش آورد. [/FONT]

[FONT=&quot]حال اگر file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif در ميانه قرار گيرد و روزنه پراشان را در، دقيقاً بپوشاند شكل اين نقش پراش اساساً بدون تغيير باقي مي‌ماند موج نوري كه به ما مي‌رسد چنان جمع مي‌شود كه فقط يك قسمت دايره‌اي از طريق انتشار مي‌يابد تا تصوري در سطح كانوني آن تشكيل دهد. اما كاملاً آشكار است كه اين همان فرا آينده است كه در چشم يا در يك تلسكوپ يا در يك ميكروسكوپ يا عدسي دوربين اتفاق مي‌افتد حتي چنين فرايندي در رادار و [/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot] نيز وجود دارد و بجاي عدسي (آنتن بشقابي رادار عمل عدسي را انجام مي‌دهد و مدارهاي الكترونيكي و صفحه نمايش نيز حكم پرده را دارا مي‌باشد) تصويری که ازهر چشمه نقطه‌اي دورتوسط يك عدسي همگرا بدون خطا تشكيل مي‌ شود، هرگز يك نقطه نيست بلكه نوعي نقش پراش است. ما اساساً تنها كسري از جبهه موج فرودي را جمع مي‌كنيم و بنابر اين نمي‌توانيم اميدوار باشيم كه يك تصوير كامل تشكيل میشود. [/FONT]

[FONT=&quot]عبارت مربوط به آشفتگي نوري در[/FONT][FONT=&quot] P [/FONT][FONT=&quot]كه از يك روزنه دلخواه در حالت ميدان دور ناشي شده باشد چنين است.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.gif[/FONT]

[FONT=&quot]در مورد روزنه‌اي دايره‌اي. چنان كه در شكل (1) نشان داده شده است، تقارن موجود به كارگيري مختصات قطبي را در هر دو صفحه روزنه برای حل انتگرال بالا را کاربردی مبی کننذ. بنابر اين فرض مي‌كنيم :[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.gif[/FONT]

[h=5][FONT=&quot]و به اين ترتيب عنصر ديفرانسيلي سطح چنين است [/FONT][/h]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.gif[/FONT]

[FONT=&quot]با قراردادن اين عبارت‌ها در معادله (1)[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.gif[/FONT]

[FONT=&quot]به علت تقارن محوري كامل، جواب معادله بايد از file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif مستقل باشد ما بايد معادله (4) را به ازاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.gif مانند هر مقدار ديگر file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif حل كنيم و در نتيجه عبارت‌ها را اندكي ساده‌تر مي‌كنيم آن قسمت از انتگرال كه با متغير file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.gif همراه است.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.gif[/FONT]

[FONT=&quot]يكي از آن رابطه‌هايي است كه در رياضيات فيزيك، با آن زياد سر و كار داريم. اين تابع منحصر به فردي است كه نمي‌توان آن را به هر يك از شكل‌هاي متداول همانند توابع هد لولوي نماي يا مثلثاتي گوناگون تبديل كرد و در واقع، جز اين نوع توابع، شايد متداول‌تر تابع است كه با آنهابرخورد مي‌كنيم، كميت :[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.gif[/FONT]

[h=4][FONT=&quot]را تابع بسل (از نوع اول) از مرتبه صفر مي‌نامند به طور كلي‌تر عبارت [/FONT][/h]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.gif[/FONT]

[FONT=&quot]تابع بسل از مرتبه[/FONT][FONT=&quot] M [/FONT][FONT=&quot]را نشان مي‌دهد. مقادير عددي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif و file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif در اغلب كتابهاي راهنمايي رياضي براي گسترده وسيعي از[/FONT][FONT=&quot] u [/FONT][FONT=&quot]جدول‌بندي شده است؛ توابع بسل درست مانند توابع سينوسي و كسينوسي، بسط‌هاي رشته‌اي دارند و مسلماً بيشتر از اين آشنايان دوره را نوجواني، غريبه نيستند به طوري كه در شكل (2) پيدا است file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.gif، file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif توابع نوساني آرام كاهنده‌اي‌اند كه كار هيجان‌انگيز ويژه‌اي انجام نمي‌دهند.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.gif[/FONT]

[FONT=&quot]يك خاصيت عمومي ديگر توابع بسل، كه رابطه بازگشتي ناميده مي‌شود، عبارت است از :[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.gif[/FONT]

[h=4][FONT=&quot]واضح است كه به ازاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.gif اين رابطه به رابطه [/FONT][/h]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.gif[/FONT]

[FONT=&quot]منجر مي‌شود كه در آن file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.gif چيزي جز يك متغير ظاهري نيست اكنون اگر به انتگرال معادله (8) باز گرديم و متغير را چنان تغيير دهيم كه [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.gif پس file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.gif[/FONT]

[FONT=&quot]و[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.gif[/FONT]

[FONT=&quot]با همدگري از معادله (10)[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.gif[/FONT]

[h=4][FONT=&quot]تابيدگي در نقطه[/FONT][FONT=&quot] P[/FONT][FONT=&quot]، file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.gif يا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.gif است يعني [/FONT][/h]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image062.gif[/FONT]

[FONT=&quot]كه در آن[/FONT][FONT=&quot] A [/FONT][FONT=&quot]مساحت روزنه دايره‌اي است. براي يافتن تابيدگي در مركز نقش، يعني در file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif، مي‌گريم file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.gif از رابطه بازگشتي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.gif بدست مي‌آيد كه : [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.gif[/FONT]

[FONT=&quot]از معادله (6) مي‌بينيم كه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.gif و از معادله (7) file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.gif نسبت file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.gif آنگاه كه[/FONT][FONT=&quot] u [/FONT][FONT=&quot]به صفر نزديك شود، برابر حد نسبت مشتقات جداگانه صورت و مخرج است (قانون هوبيتال) يعني file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.gif بر روي يك ولي مفهوم آن اين است كه سمت راست معادله (14) دو برابر مقدار آن حد است، به طوري كه به ازاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.gif و بنابر اين تابندگي در file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.gif چنين است.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image083.gif[/FONT]

[FONT=&quot]كه اين معادله در مورد روزنه مستطيلي بنز بدست مي‌آئيد. اگر اساساً بتوانيم[/FONT][FONT=&quot] R [/FONT][FONT=&quot]را بر روي اين نقش ثابت بگيريم مي‌توانيم بنويسيم.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image085.gif[/FONT]

[FONT=&quot]از آنجا كه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image087.gif، تابيدگي را مي‌توان به صورت تابعي از file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image089.gif نوشت.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image091.gif[/FONT]

[FONT=&quot]و به همين ترتيب بنز در شكل (3) رسم شده است. به علت تقارن محوري، بيشتر مركزي شديد با يك خال دايره‌اي با تابندگي زياد كه قرض اري ناميده مي شود، متناظر است. جرج بيدل ارلن ستاره‌شناس انگليس نخستين كسي بود كه معادله (17) را بدست آورد اطراف قرص مركزي را يك حلقه تاريك فراگرفته است كه با نخستين صفر تابع file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.gif متناظر است. از روي جدول‌هاي استاندارد به ازاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image094.gif داريم. file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image096.gif يعني file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image098.gif مي‌توان شعاع file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.gif را كه به مركز نخستين حلقه تاريك رسم مي‌شود، همچون بسط قرص ارلن تلقي كرد اين شعاع از رابطه زير بدست مي‌آيند.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif[/FONT]

[h=4][FONT=&quot]در مورد عدسي كه روي پرده. كانوني شده است فاصله كانوني file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif در نتيجه[/FONT][/h]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.gif[/FONT]

[FONT=&quot]كه در آن[/FONT][FONT=&quot] D [/FONT][FONT=&quot]قطر روزنه است يعني file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.gif (قطر قرص اري در طيف مرئي با تقريب زيادي برابر، file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image110.gif عدسي در چندين ميليونيوم يك متر است) همانطور كه در شكل‌هاي ( ) تا ( ) نشان داده شده است file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.gif با قطر سوراخ به نسبت عكس تغيير مي‌كند. در واقع، با نزديك شدن تدريجي[/FONT][FONT=&quot] D [/FONT][FONT=&quot]به ، قرص دايره‌اي مي‌تواند بسيار بزرگ شود و روزنه دايره‌اي به يك چشمه نقطه‌اي امواج كروي شباهت پيدا مي‌كند.[/FONT]

[FONT=&quot]صفرهاي مرتبه بالاتر به ازاي مقادير file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image113.gif، file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.gif پيش مي‌آيند بيشينه‌هاي فرعي آنجا جاي مي‌گيرند كه[/FONT][FONT=&quot] u [/FONT][FONT=&quot]در رابطه زير صدق كند.[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image117.gif[/FONT]

[FONT=&quot]كه معادل است با file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image119.gif بنابر اين جدول‌ها، اين قله‌هاي فرعي به ازاي مقادير file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image121.gif برابر 14/5، 42/8، 6/11، /00 رخ مي‌دهد كه در نتيجه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image123.gif به ترتيب از يك به 0175/0، 0042/0، 0016/0 افت مي‌كند تا آنجا كه شكل‌هاي عدسي اجازه مي‌دهند روزنه دايره‌اي بر روزنه مستطيلي برتري دارد، زيرا منحني تابندگي مربوط به روزنه دايره‌اي در اطراف قله مركزي بهتر است و از آن پس به سرعت افت مي‌كند دقيقاً چه كسري از انرژي نوراني كه روي 6 فرود مي‌آيد بين بيشنه‌هاي مختلف محدود مي‌شود. پرسش توجه برانگيزي است اما پاسخش پيچيده‌تر از آن است كه در اين مقاله آورده شود. با انتگرال‌گيري از تابندگي بر روي يك ناحيه ويژه از اين نقش در مي‌يابيم كه 84% از نور به قرص اري و 1/8% آن به محدوده‌هاي حلقه تاريك دوم وارد مي‌شود[/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image125.jpg[/FONT]

[FONT=&quot]حال فرض كنيد نوعي سيستم عدسي داريم كه تصوير از يك جسم گسترده تشكيل مي‌دهد اگر جسم خود تابنده باشد، اين احتمال وجود دارد كه بتوانيم آن را متشكل از آرايه‌اي از چشمه‌هاي ناهمدوس بگيريم از سوي ديگر، جسمي كه در نر باز تابيده ديده مي‌شود مطمئناً يك همبستگي فازي بين نقاط پراكندگي گوناگون آن نمايان خواهد شد. در واقع، وقتي كه چشمه‌هاي نقطه‌اي ناهمدوس باشند. دستگاه عدسي، تصويري از جسم تشكيل خواهد داد، كه شامل يك توزيع همپوشي پاره‌اي، و هنوز مستقل، از نقش‌هاي اري هستند. در عدسي‌هاي بسيار دقيق، كه در آنها مي‌تواناز ابيراهي‌ها چشم‌پوشي كرد هر نقطه تصوير ناشياز پراش، حد نهايي در كيفيت تصوير است.[/FONT]

[FONT=&quot]فرض كنيم مطالب را تا اندازي ساده تر كرده و تنها دو چشمه نقطه‌اي دور از هم، تا همدوس، با تابيدگي يكسان را مورد بررسي قرار دهيم، عدسي چشم انسان كه در آن وردي با روزنه پراشان متناظر است ديده مي‌شود. باتوجه به رابطه (19) file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image127.gif بدست مي‌آئيد اگر file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image129.gif اندازه زاويه‌اي مربوط باشد پس file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image131.gif به طوري كه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image133.gif قرص اري براي دو نقطه، روي نيم پهناي زاويه‌اي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image135.gif، پيرامون نقطه تصوير هندسي آن گسترش مي‌يابد (شكل (5) الف، ب) اگر جدايي زاويه‌اي اين دو نقطه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image129.gif باشدو اگر file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image137.gif تصاوير متمايز بوده و به آساني قابل تفكيك خواهند بود. همچنان كه دو نقطه به هم نزديك شوند، تصاوير مربوط به هر كدام از آنها به هم نزديك شده، روي هم مي‌افتند و در هم مي‌آميزند و به آميزه منفردي از فرنرها تبديل مي‌شوند. با پذيرش معيار ريلي، وقتي كه مركز يك قرض ارلي روي نخستين كمينه نقش اري نقطه ديگر بيفتد مي‌گويند دو نقطه (نوراني) كاملاً‌ تفكيك شده است مطمئناً مي‌توانيم از اين بهتر اين كار را انجام دهيم ولي معيار ريلي، كه در شكل ( ) نشان داده شده است اگر file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image139.gif فاصله مراكز دو تصوير از هم باشد، حد تفكيك چنين است.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image140.gif[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image142.gif[/FONT]

[FONT=&quot]توان تفكيك هر دستگاه تصويرساز عموماً به يكي از دو صورت file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image144.gif يا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image146.gif تعريف مي‌شود. چشم انسان داراي مردمكي است كه البته قطر آن متغير است اگر در شرايط روشن بودن محيط قطر آن در حدود[/FONT][FONT=&quot] mm2 [/FONT][FONT=&quot]بگيريم با file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image148.gif file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image150.gif تقريباً به يك دقيقه قوسي مي‌رسد و در يك فاصله كانوني تقريباً[/FONT][FONT=&quot] mm20 (file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image152.gif) [/FONT][FONT=&quot]روي شبكيه چشم[/FONT][FONT=&quot] nm6700 [/FONT][FONT=&quot]است اين طول تقريباً دو برابر فاصله متوسط بين گيرنده‌هاست (سلول‌ها) بنابر اين چشم انسان بايد بتواند دو نقطه به فاصله[/FONT][FONT=&quot] cm05/3 [/FONT][FONT=&quot]را در فاصله حدود[/FONT][FONT=&quot] m91 [/FONT][FONT=&quot]از هم تميز دهد شايد شما نتوانيد اين كار را انجام دهيد، احتمال آن يك در هزار است زيرا اين تفكيك تنها از اثر پراش است. و ديگر نواقص مثل نواقص هندسي چشم‌ ابيراهي رنگي و [/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot] باعث مي‌شود توان تفكيك اشياء توسط چشم كمتر شود. در ضمن در وسايل تصويرساز معمولي ساخت دست بشر ممكن است به علت عدم ساخت گيرنده‌هاي مناسب و يا مسائل چون اغتشاش‌ها و عدم ضريب تقويت مناسب در مبدل‌هاي الكتريكي مياني وسايل از حد پراش كمتر گردد چون دستگاه مانند رادار[/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot]. براي اينكه تصوير بوجود آمده توسط چشم قابل مشاهده باشد احتياج به دستگاه‌هاي مبدل سيگنال راداري به نور مرئي وجود دارد با توجه به حد پراش و صرف نظر در مسائل ديگر كه بحث آن در اين مقاله امكان ندارد. حد تفكيك بعضي از ماهواره‌هاي نظامي با طول موج كه رفته در آنها را در جدول (1) آورده شده است و توان تفكيك گزارش شده آنها بنز آورده شده است.[/FONT]

[h=5][FONT=&quot]1ـ مشخصات فن يليدار بالكان (3)[/FONT][/h]

[FONT=&quot]ايستگاه فضاي آنها[/FONT]

[FONT=&quot]طول موج خروجي،[/FONT][FONT=&quot] nm299[/FONT][FONT=&quot]، 266، 355، 532، 1064[/FONT]

[FONT=&quot]انرژي خروجي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image154.gif 15، 15، 2، 32، 15[/FONT]

[FONT=&quot]عرض پالس ليزري[/FONT][FONT=&quot] (ns) 10[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]قطر دهانه آينه اوليه[/FONT][FONT=&quot] (mm) 700[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]ميدان ديد[/FONT][FONT=&quot] (Secare) 5/0[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]از نظريه پراش file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image156.gif راديان[/FONT]

[FONT=&quot]فركانس مبدل آتالوگ و ديجيتال[/FONT][FONT=&quot] MHz 50[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]منبع تغذيه[/FONT][FONT=&quot] W1500[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[h=6][FONT=&quot]ماهواره‌هاي عكاسي ديدباني[/FONT][/h]

[FONT=&quot]مشهورترين و با سابقه‌ترين ماهواره‌هاي جاسوسي ماهواره‌هاي عكاسي‌اند كه از تفكيك كلاسيك و يا اشعه مادون قرمز، جهت ديده‌باني در شب و يا امواج رادار در روز و در هر گونه شرايط آب و هوا و يا به وسيله دوربين‌هاي بسيار قوي به طور مخفيانه و به دور از هر گونه برخورد ديپلماتيك عكس‌هايي از تمام سطح كره زمين تهيه مي‌كند با توجه به اينكه پايين‌ترين مدار كه ماهوار مي‌تواند در آن گردش كند 200 كيلومتر است تا اصطكاك جو اثر زيادي روي آن نداشته باشد لذا حداقل قدرت تفكيك در نور مرئي است. كه كمترين طول موج را دارا مي‌باشد اگر طول موج را[/FONT][FONT=&quot] nm500 [/FONT][FONT=&quot]و آينه با قطر[/FONT][FONT=&quot] m10 [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image158.gif[/FONT]

[FONT=&quot]cm2/1 [/FONT][FONT=&quot]يا file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image160.gif[/FONT]

[FONT=&quot]بنابر اين اين ماهواره مي‌تواند تصويري ايجاد كند كه شما به اشياء در فاصله 50 متري چشم به آن نگاه مي‌كنيد. البته استفاده از نور مرئي ديد در هواي ابري محدود مي‌شود لذا ماهواره‌هاي كه بخواهند از اين تكنيك استفاده كنند در شرايط آب و هواي كور مي‌باشد و گرفتن تصوير توسط اين ماهواره‌ها با نور خود اشياء نيز كه توسط انعكاس خورشيد صورت مي‌گيرد بنز اشكالاتي دارد چون شدت انعكاس حدود 100 درصد توان كه از يك شئ يك متري به ماهواره مي‌رسد[/FONT][FONT=&quot] w 1370 [/FONT][FONT=&quot]شدت كل نور خورشيد است و طيف مرئي آن 1000 وات در نظر بگيريم.[/FONT]

[h=4][FONT=&quot]وات file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image162.gif[/FONT][/h]

[FONT=&quot]مي‌باشد و پراكندگي جو شدت بسيار بيشتري دارد لذا امكان گرفتن تصوير نمي‌باشد تنها طول موج كه جو جذب نمي‌كند توسط اشعه ليزر روي زمين بايد بتابانيم و همچنين اين طول موج بايد در محدود فرابنفش يا مادون قرمز باشد تا جايگاه كه جاسوسي مي‌گردد آشكار نگردد حال اگر از اين طول موج استفاده گردد كه حد تفكيك چندان تغيير نكند تازه مشكل ديگر سلولها و آرايه‌هاي آشكارساز file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image164.gif[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image166.gif[/FONT]

[FONT=&quot]در فاصله file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image168.gif يعني ابعاد چند اتم، و آشكارساز با اين ابعاد از لحاظ صنعتي امكان ندارد لذا قدرت تفكيك را بايد پايين آورد و يا سرعت ثبت اطلاعات و ارسال را در صورتي كه ساخت آرايه‌ها الكترونيكي آشكارساز را بنز حل كنيم گرفتن اطلاعات از مساحت زمني ايران توسط حداقل چند ماهواره چندين سال طول مي‌كشد چون ماهواره‌هايي كه در ارتفاع پايين مي‌باشند سرعت چرخش دور زمين زياد داشته و حركت خود باعث مشكلات فني و در عكس‌برداري مي‌گردد و همچنين از محل عكس‌برداري عزيمت مي‌كنند لذا تعداد ماهواره‌ها بايد افزايش يابد تا اطلاعات تكميل گردد.[/FONT]

[FONT=&quot]هر چند از ماهواره گفته شد در بالا هنوز اطلاع جامع‌اي به ساخت آن نيآمده است فقط فرض بود ولي ليدار بالكان (3) فعلاً به فضا پرتاب شده است و اين ماهواره مي‌تواند آينه با فاصله كانون file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image170.gif و دهانه file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image172.gif[/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image174.gif[/FONT]

[FONT=&quot]بنابر اين با چنين ماهواره‌اي قدرت تصويربرداري 5/0 مي‌شود و مي‌توان تنها در اين ارتفاع به وجود اشياء مثل انسان، تانك و هواپيما پي برد نه به جزئيات آن يعني نمي‌توان هواپيما را نوع آنرا مشخص كرد. و از طرفي سلول‌ها كه تصوير را در ماهواره‌ آشكار مي‌كند در صورتي كه فاصله كانوني آينه 7 متر باشد بايد فاصله‌اي حدود 3/0 ميكرومتر داشته باشد تا اطلاعات تصويري را حذف نكند در مورد ليدار بالكان (3) در هر ثانيه مي‌توان file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image176.gif متر را جاروب كرد يعني ابعاد يك دانشكده 1000 متري در 1000 متري را با چهار ميليون پازل به مساحت file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image178.gif عكس گرفت البته اگر بتوان بيم ليرزي را با سرعت مناسب براي جاروب كردن مساحت مربوط روي دانشكده در يك ثانيه به جاروب سطح وادار كنيم در عمل معمولاً براي عكس‌برداري زماني حدود 100 برابر لازم است يعني حدود دو دقيقه اگر بخواهيم اطلاعات مساحت ايران را توسط اين ماهواره عكس‌برداري نمود زمان لازم آن حدود (مساحت ايران file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image180.gif زمان حدوداً file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image182.gif دقيقه يا 444 روز با توجه به تعداد ماهواره‌هاي موجود در فضا و طول موج‌هاي آنها معمولاً بزرگتر است امكان اين كه اطلاعات در يك جنگ گسترده از مساحت ايران بدست دشمن بيافتد محال مي‌باشد لذا بايد توجه داشت هر چند توان ماهواره دشمن را نبايد کم در نظر گرفت ولي كارکرد انها در سطح گسترده ودر زمان‌هاي عمليات تهاجمي و سريع اطلاعات آنها چندان مهم نمي‌باشد.[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[h=6][FONT=&quot]نتيجه‌گيري : [/FONT][/h]

[FONT=&quot]امكان بكارگيري تعداد مناسب ماهواره و كامپيوترها و سيستم و كانال‌هاي ارتباطي سريع بين ماهواره‌اي و زمين در آينده امكان اينكه يك فرمانده نظامي كليه نقاط زمين را در اتاق جنگ خود مشاهده كند و كل زمين را با دقت زيادي كنترل كند وجود دارد حتي او مي‌تواند عبور مرور افراد و شناسايي آنها و چگونگي كاركرد آنها و عملكرد سربازان، ادوات جنگي خود توسط ماهواره ارزيابي درستي داشته باشد ولي اين رويا در حدود 30 سال ديگر تحقق مي‌يابد فعلاً ماهواره‌هايي با قدرت تفكيك 05/0 متر گزارش شده است و هنوز تا رسيدن به رويا گام‌هاي بسيار مانده است[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]برای دور ماندن از دبد ابن ماهوارها با بد از پوشش هم[/FONT]

[FONT=&quot]د ما و پوشش چف مه استفاذه کرده و استتار محیط و همرنگی با ان [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[h=2][FONT=&quot]ه [/FONT][FONT=&quot]EW[/FONT][FONT=&quot][/FONT][/h]

MMB5146 · Jan 18, 2012

:لیدارهای رد یاب زیر دریا یی

:لیدارهای رد یاب زیر دریا یی

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]مهدي محمد بيگي کارشناسی ارشد فیزک لیزر [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]موضوع مقاله:لیدارهای رد یاب زیر دریا یی و کشتی و آ لودگی دریایی[/FONT]

[FONT=&quot]کلید واز:لیداز.لیزر.دریا [/FONT] [FONT=&quot]چکیده :[/FONT] [FONT=&quot]لیدارها به جهت تشخيص و تعقيب دقيق هدفهاي متحرك و ثابت و كسب اطلاعات مناسب از شكل فيزيكي هدفها در مصارف نظامي از اهميت ويژه‌اي برخوردارند. در حال حاضر لیدارهاي نقش تعيين كننده‌اي در تأمين خواسته‌هاي اساسي دارند، اما قابليت آنها در موارد خاص محدود ميشود. استفاده از حساسه‌هاي الكترواپتيك فعال و غيرفعال به همراه رادارهاي مايكروويو تا حد زيادي مي‌تواند قابليت‌هاي مورد نياز را فراهم كند [/FONT] [FONT=&quot]در خلال دوره‌هاي گذشته و بويژه سالهاي اخير پيشرفتهاي فراگير در محدوده حساسه هاي متداول و بكارگيري امواج ميليمتري و تكنولوژي مادون قرمز انجام گرفته است. [/FONT]
[FONT=&quot]يك گيرنده، يك ساعت، يك سيستم توليد و يك ليزري ليدار را تشكيل مي‌دهند. رادارهاي ليزري‌ در شمار حساسه‌هاي كارآمدي هستند كه استفاده از آنها در مصارف زيست محيطي و نظامي در حال توسعه است. مجموعه اين پارامترها و نيز موقعيت‌هاي چشمگيري كه طي دوره‌هاي اخير در زمينه‌هاي فنآوري ليزري بدست آمده است زمينه استفاده‌ي موفقيت‌آميز از اين فنآوري را در مصارف نظامي افزايش داده است. نحوه‌ي عمليات رادارهاي ليزري مشابه رادارهاي مرسوم است اما در آن بجاي استفاده از انرژي فركانس راديويي، از نور حاصل از ليزر استفاده مي‌شود. [/FONT] [FONT=&quot]امروزه رادارها، پارامترهايي از قبيل زاويه و سرعت هدف را اندازه‌گيري مي‌كنند. انواع ويژه‌اي از اينگونه رادارها وجود دار دكه قادر به آشكارسازي و ردگيري اهداف مي‌باشد در این مقاله بصورت فهرست‌وار برخي كاربردهاي ليدار از قبیل:[/FONT] 1. [FONT=&quot]هشدار[/FONT] و[FONT=&quot]اجتناب از موانع[/FONT] 2. [FONT=&quot]مونيتورنيك فضايي وجستجوي دريايي به منظور مين‌يابي[/FONT] 3. [FONT=&quot]شناسايي شيميايي و در آخرساختمان و پارمتر های جند لیدار برسی گردید است.[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]بخش 1:« ليدار آتماريل »[/FONT]
[FONT=&quot]1-1ـ 1ـ كاربرد [/FONT] [FONT=&quot]اين نوع ليدار براي انجام اندازه‌گيري عمق‌سنجي در درياهاي كم‌عمق، شناسايي مراكز آلودگي‌هاي نفتي و غيره، تعيين سيستم‌ها و اجزاء غوطه‌ور در آب، شناسايي محل تجمع ماهي‌ها و پلانكتون‌ها و . . . در نظر گرفته شده است. [/FONT] [FONT=&quot]2ـ 1ـ 1ـ نحوه‌ي عملكرد [/FONT] [FONT=&quot]ليدار آتماريل از يك منبع توليد ليزر همراه با سيستم اپتيكي فرستنده، سيستم اپتيكي گيرنده، المانهاي پردازش اپتيكي، آشكارسازهاي نوري و سيستم ثبت عددي و پردازش داده‌ها تشكيل مي‌شود. پالس‌هايي با عرض كم (واحد نانوثانيه) توسط مواد پرتو ليزر منتشر مي‌گردد و انعكاس آن از سطح دريا و سپس از اعماق آن دريافت مي‌شود و در نهايت با تحليل طيفي پرتوهاي انعكاس‌يافته، علاوه بر تعيين عمق و مشخص نمودن نقشه كف دريا، محل، حجم و نوع آلودگي‌ها يا اجزاء غوطه‌ور و موجودات زنده در آب تعيين مي‌گردد. عمليات پردازشي در اين ليدار توسط يك كامپيوتر [/FONT]PC[FONT=&quot] پنتيوم بالاتر انجام مي‌گيرد. تموج در دريا،‌ كاهش شفافيت آب، وجود جلبكها،‌ كدر بودن آب و شرايط آب و هوايي نامساعد، دقت اندازه‌گيري اين سيستم را كاهش مي‌دهد. [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]بخش 2 - نصب ليدار «آتماريل» بر روي هواپيما[/FONT] [FONT=&quot]به منظور انجام تستهاي مربوط به ژرفاسنجي در دريا و رودخانه[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 2ـ 1ـ هدف[/FONT] [FONT=&quot]انجام پروازهاي آزمايشي براي تست متد عمومي ژرفاسنجي ليزري با كمك هواپيما. بديهي است اندازه‌گيري عمق به روش‌هاي معمول در نواحي ساحلي به ويژه در شرايط جزر و مد با مشكلاتي همراه مي‌باشد[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]2ـ 2ـ 1ـ شرح عملكرد[/FONT] [FONT=&quot]امكانات فني مورد نياز جهت نصب ليدار بر روي هواپيماي حامل تهيه. سپس دستگاه ليدار به شكل باز شده حمل گشته و بر روي هواپيما قرار مي‌گيرد و پس از انجام تست‌هاي زميني، دو پرواز آزمايشي در منطقه آبي (پاتوپوگرافي مشخص عمق بر اساس نقشه‌هاي قبلي)انجام مي‌شود. اين دو پرواز در يك مسير يكسان صورت مي‌گيرند تا قابليت تكرارپذيري عمليات امتحان گردد. [/FONT] [FONT=&quot]در اين عمليات علاوه بر خدمه پرواز حضور يك كارشناس ليدار در هوا ضروري است. [/FONT] [FONT=&quot]3ـ 2ـ 1ـ مشخصات فني[/FONT]

[FONT=&quot]طول موج، [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT]	[FONT=&quot]532[/FONT]
[FONT=&quot]انرژي پالسي، [/FONT][FONT=&quot]mj[/FONT]	[FONT=&quot]50[/FONT]
[FONT=&quot]عرض پالس، [/FONT][FONT=&quot]ns[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]5[/FONT]
[FONT=&quot]فركانس تكرار پالس، [/FONT][FONT=&quot]HZ[/FONT]	[FONT=&quot]25 ـ 1[/FONT]
[FONT=&quot]قطر تلسكوپ گيرنده، متر[/FONT]	[FONT=&quot]15/0[/FONT]
[FONT=&quot]پلاريزاسيون استفاده شونده[/FONT]	[FONT=&quot]خطي[/FONT]
[FONT=&quot]زمان تشخيص مبدل آنالوگ ـ ديجيتال، [/FONT][FONT=&quot]ns[/FONT]	[FONT=&quot]5/7[/FONT]
[FONT=&quot]عمق تشخيص آب خالص (بسته به ميزان ناخالصي موجود در آب)، متر[/FONT]	[FONT=&quot]20 ـ 5 [/FONT]
[FONT=&quot]تشخيص بستر كف دريا (بسته به ميزان ناخالصي موجود در آب)، متر [/FONT]	[FONT=&quot]35 ـ 5[/FONT]

[FONT=&quot]لازم است يك سيستم [/FONT]GPS[FONT=&quot] (با دقت تعيين مختصات در حد 100 متر) به ليدار مورد نظر متصل شود. [/FONT] [FONT=&quot]4ـ 2ـ 1ـ مشخصات فني هواپيما[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود دريچه اپتيكي در زير هواپيما با ابعاد حداقل 3/0×2/0 متر.[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود منبع انرژي الكتريكي با پارامترهاي 27 ولت، 5 آمپر از نوع [/FONT]DC[FONT=&quot] و يا 115 ولت، 400 هرتز، 10 آمپر از نوع [/FONT]AC[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]ـ سيستم [/FONT]GPS[FONT=&quot] با دقت اعلام شده توسط سفارش دهنده و هماهنگ با كامپيوتر [/FONT]IBM[FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]ـ حضور يك فرد ناوبر هوايي (با توجه به اين كه پروازها در مسيرهاي غيرمعمول انجام مي‌گيرد.).[/FONT] [FONT=&quot]بخش 3 - ليدار هوايي ـ دريايي آتماريل ـ 3 (ماكريل)[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]اين ليدار چند منظوره كه توسط كامپيوتر كنترل مي‌شود. سيستمي قابل حمل مي‌باشد كه به منظور حل مشكلات عديده علمي و كاربردي طراحي شده است. [/FONT] [FONT=&quot]1ـ 3ـ 1 ـ موارد كاربرد[/FONT] [FONT=&quot]1ـ بررسي جو:[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 1ـ آشكارسازي آلودگي محيط از نظر ذرات آيروسل.[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 2ـ تعيين كمي و كيفي آلودگي ذرات آيروسل[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 3ـ تعيين غلظت و وضعيت ابرها، ارتفاع سطح تحتاني و فوقاني آنها. [/FONT] [FONT=&quot]1ـ 4ـ آشكارسازي و كشف نشت از لوله‌ها و چاههاي نفت[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 5 ـ شناسايي آناليز تركيبات آلاينده در مجاورت دود كشتي كارخانه‌ها.[/FONT] [FONT=&quot]2 ـ بررسي لايه‌هاي آب[/FONT] [FONT=&quot]2ـ 1ـ آشكارسازي آلودگيهاي طبيعي و انساني در لايههاي زيرين آب.[/FONT] [FONT=&quot]2ـ 2ـ تعيين تركيب و ابعاد لكه‌هاي نفت و فرآورده‌هاي نفتي[/FONT] [FONT=&quot]2ـ 3ـ آشكارسازي نشت نفت و فرآورده‌هاي نفتي از خطوط لوله زيرآب.[/FONT] [FONT=&quot]2ـ 4ـ آشكارسازي ژئوپلانكتونها، فيتوپلانكتونها و ساير كلني‌هاي بيولوژيك [/FONT] [FONT=&quot]2 ـ 5 ـ آشكارسازي محل تجمع ماهي‌ها. [/FONT] [FONT=&quot]2ـ 6 ـ اندازه‌گيري عمق آب دريا، درياچه و رودخانه. ـ 7 ـ تعيين نقشه كف دريا[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

[FONT=&quot]2ـ 3ـ 1ـ اجزاء تشكيل دهنده[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] 1. [FONT=&quot]آداپتور[/FONT] 2. ADC 3. [FONT=&quot]ليزر[/FONT]Nd:YAG 4. [FONT=&quot]آشكارساز طول موج 532 نانومتر[/FONT] 5. [FONT=&quot]مولد هارمونيك دوم [/FONT] 6. [FONT=&quot]منشور ولاستون [/FONT] 7. [FONT=&quot]*****هاي نوري[/FONT] 8. [FONT=&quot]*****هاي نوري تداخلي[/FONT] 9. [FONT=&quot]كليماتور[/FONT] 10. [FONT=&quot]تلسكوپ گيرنده[/FONT] 11. Field stop 12. [FONT=&quot]آينه نيمه‌شفاف[/FONT] 13. [FONT=&quot]آشكارساز براي طول موجهاي 800 ـ 680 نانومتر[/FONT] 14. [FONT=&quot]*****[/FONT] 15. [FONT=&quot]-3-1- مشخصات فني[/FONT] [FONT=&quot]فرستنده:[/FONT]

[FONT=&quot]انرژي پالس [/FONT][FONT=&quot](mj)[/FONT]	[FONT=&quot]60[/FONT]
[FONT=&quot]فركانس تكرار پالس [/FONT][FONT=&quot](HZ)[/FONT]	[FONT=&quot]25 ـ 1[/FONT]
[FONT=&quot]همگرايي پرتو ارسال شده در خروجي كليماتور [/FONT][FONT=&quot](mrad)[/FONT]	[FONT=&quot]2[/FONT]

[FONT=&quot] گيرنده: [/FONT]

[FONT=&quot]قطر دهانه تلسكوپ گيرنده [/FONT][FONT=&quot](mm)[/FONT]	[FONT=&quot]150[/FONT]
[FONT=&quot]زاويه ميزان ديد [/FONT][FONT=&quot](mrad)[/FONT]	[FONT=&quot]13ـ 2[/FONT]
[FONT=&quot]پهناي بند سيگنال دريافتي [/FONT][FONT=&quot](nm)[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]1[/FONT]
[FONT=&quot]پهناي باند سيگنال فلوئورنس[/FONT][FONT=&quot] (nm)[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]800 ـ 680[/FONT]

ADC[FONT=&quot]:[/FONT]

[FONT=&quot]سرعت نمونه‌برداري [/FONT][FONT=&quot](MHZ)[/FONT]	[FONT=&quot]140[/FONT]
[FONT=&quot]تعداد بيت در [/FONT][FONT=&quot]ADC[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]7[/FONT]

[FONT=&quot]تغذيه:[/FONT][FONT=&quot]توان مصرفي، امكان انطباق آن با منبع تغذيه هواپيما و كشتي وجود دارد. [/FONT](KW)[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]وزن كل[/FONT]

[FONT=&quot](kg)[/FONT]

[FONT=&quot]150[/FONT]

[FONT=&quot]ابعاد كل[/FONT]

[FONT=&quot](W)[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

[FONT=&quot]7/0×2/1×0/1[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]فرستنده [/FONT]	[FONT=&quot]گيرنده[/FONT]
[FONT=&quot]2 و 1 كليماتور[/FONT]	[FONT=&quot]5 و 1 ـ تلسكوپ گيرنده [/FONT]
[FONT=&quot]3 پراش نوري[/FONT]	[FONT=&quot]2 ***** فلورسنت[/FONT]
[FONT=&quot]4 صفحه فازي[/FONT]	[FONT=&quot]3 آينه[/FONT]
[FONT=&quot]5 صفحه تخت [/FONT]	[FONT=&quot]4 دياگرام[/FONT]
[FONT=&quot]6 پرتو ليزر[/FONT]	[FONT=&quot]7 و 6 *****هاي قابل تعويض[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]8 منشور رولاستن[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]10 و 9 كاهنده [/FONT]

[FONT=&quot]همچنين مي‌توان به منظور كنترل ذرات آيروسل از طيف خروجي و هارموني دوم ليزر [/FONT]Nd:YAG[FONT=&quot] ([/FONT]nm[FONT=&quot]532=[/FONT](λ[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده نمود. [/FONT] [FONT=&quot]در نهايت سيگنال منعكس شده از ذرات و گازهاي آلاينده، به كمك تلسكوپ دريافت و بر روي گيرنده نوري دستگاه متمركز مي‌شود. سپس اين سيگنال مورد پردازش و محاسبه قرار مي‌گيرد و در نهايت كاربر مي‌تواند بر روي صفحه مانيتور وضعيت آلودگي هوا را بررسي نمايد. تطبيق مكان آلودگي با نقشه‌هاي تفكيكي مناطق شهري با استفاده از سيستم ناوبر فضائي [/FONT]GPS[FONT=&quot] انجام مي‌‌گيرد. امكان استفاده از پرتو‌هاي مادون قرمز اين سيستم را وسيله اندازه‌گيري منحصر بفردي برابر تشخيص آلاينده‌ها نموده است. [/FONT] [FONT=&quot]4 ـ 3ـ 1ـ مشخصات فني ايستگاه ثابت[/FONT] [FONT=&quot]* كانال آيروسل[/FONT] [FONT=&quot]ـ حداكثر برد ..................................................[/FONT]KM[FONT=&quot]15[/FONT] [FONT=&quot]ـ دقت اندازه‌گيري ذرات آيروسل 10%[/FONT] [FONT=&quot]ـ دقت تفكيك‌پذيري مكاني [/FONT]m[FONT=&quot]100[/FONT] [FONT=&quot]ليزر [/FONT]Nd:YAG[FONT=&quot] : اين ليزر معمولاٌ داراي بلوري است كه از [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[FONT=&quot]( غالباً [/FONT]YAG[FONT=&quot] ناميده مي‌شوند) كه در آن يون‌هايfile:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif جايگزين برخي يون‌هاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif شده‌اند يا شيشه‌اي كه با يون‌هاي file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif در آن ناخالصي بوجود آورده‌اند. [/FONT] [FONT=&quot]* مشخصات سيستم جهت‌يابي[/FONT] [FONT=&quot]ـ زاويه تجسس عمودي 90+ تا 10- درجه[/FONT] [FONT=&quot]ـ دقت محاسبه 5/1 دقيقه[/FONT] [FONT=&quot]* سيستم تلويزيوني[/FONT] [FONT=&quot]ـ حداقل مساحت رديابي ذرات ايروسل [/FONT]M[SUP]2[/SUP][FONT=&quot]50×50[/FONT] [FONT=&quot]زاويه تجسس نسبت به محور عمودي (زاويه سمت الرأس) 360 ـ 0 درجه [/FONT] [FONT=&quot]ـ زاويه تجسس نسبت به خط افقي (زاويه محل) ................36 درجه [/FONT] [FONT=&quot]ـ حداكثر خطاي تعيين زاويه سمت الراس محل دفع آلايندها........................................ 5/0 درجه [/FONT] [FONT=&quot]ـ زمان لازم براي آناليز اتوماتيك محيط .........................................................12 ثاثيه[/FONT] [FONT=&quot]ـ وضعيت كاري: 24 ساعته در فواصل زماني منظم.[/FONT] [FONT=&quot]بخش 4: سيستم ليدار «آتماريل»[/FONT] [FONT=&quot]قابل نصب بر روي [/FONT]Board[FONT=&quot] كشتي يا بالگردان[/FONT] [FONT=&quot]1ـ 4ـ 1ـ هدف:[/FONT] [FONT=&quot] توليد نوعي ليدار كه قادر به تشخيص دسته‌هاي ماهي در آبهاي آزاد و تا عمق چند ده متري باشد و همچنين امكان شناسايي مراكز تجمع انواع پلانكتون‌ها، برخي مواد آلاينده و ضايعات مختلف را فراهم سازد. [/FONT] [FONT=&quot]2ـ 4ـ 1ـ شرح عملكرد:[/FONT] [FONT=&quot]بر اثر تابش پرتو ليزر به سطح بدن ماهي‌ها در مراكز تجمع آنها و سپس انعكاس پرتو ليزر و تحليل شدت و پلاريزاسيون پالس‌هاي ليزري منعكس شده، محل تجمع پلانكتون‌ها، ماهي‌ها و ابعاد آن تعيين مي‌گردد. [/FONT] [FONT=&quot]لازم به يادآوري است، امواج راديويي و تشعشعات آكوستيك به لحاظ فيزيكي نمي‌توانند به درون آب نفوذ كنند و اين كار توسط پرتو ليزر با طول موج خاص صورت مي‌گيرد. [/FONT] [FONT=&quot]در آب‌هاي آزاد انواع ماهي‌ها به صورت شبانه‌روزي در حركت مي‌باشند. به هنگام روز آنها به اعماق دريا مي‌روند (تا چند صد متري) و امكان تشخيص آنها از طريق ليدار وجود نخواهد داشت. اما در هنگام شب آنها تا عمق 5 تا 50 متري بالا مي‌آيند و به همين جهت شرايط لازم براي تشخيص مراكز تجمع ماهي‌ها فراهم مي‌شود. [/FONT] [FONT=&quot]در اين سيستم از يك ليزر با طول موج خروجي سبز (هارموني دوم [/FONT](Nd: YAG[FONT=&quot] استفاده ميشود كه پرتوهاي نوري را به عمق دريا مي‌تاباند، سپس به كمك يك تلسكوپ گيرنده، پرتوهاي انعكاس يافته جذب مي‌شوند و در نهايت سيستمهاي پردازش اپتيكي و الكترونيكي محاسبات لازم را براي تعيين ابعاد و محل تجمع ماهي‌ها انجام مي‌دهند. [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]3ـ 4ـ 1ـ مشخصات فني ليدار[/FONT]

[FONT=&quot]طول موج، [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT]	[FONT=&quot]532[/FONT]
[FONT=&quot]انرژي پالسي‏ [/FONT][FONT=&quot]Mj[/FONT]	[FONT=&quot]50[/FONT]
[FONT=&quot]عرض پالس، [/FONT][FONT=&quot]ns[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]5[/FONT]
[FONT=&quot]فركانس تكرار پالس‌هاي ليزر، [/FONT][FONT=&quot]HZ[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]25 ـ 1[/FONT]
[FONT=&quot]قطر تلسكوپ گيرنده، [/FONT][FONT=&quot]m[/FONT]	[FONT=&quot]15/0[/FONT]
[FONT=&quot]پلاريزاسيون مورد استفاده در طول موج كاري[/FONT]	[FONT=&quot]خطي[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]طول موج فلوئورسانس دريافتي، [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT]	[FONT=&quot]680[/FONT]
[FONT=&quot]زمان تشخيص موقت (مبدل آنالوگ ـ ديجيتال)، [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT]	[FONT=&quot]5/7[/FONT]
[FONT=&quot]عمق تشخيص آب خالص (بسته به كدر بودن آب) [/FONT][FONT=&quot]m[/FONT]	[FONT=&quot]20 ـ 5[/FONT]
[FONT=&quot]عمق شكل‌گيري سيگنال كامل فلوئور سانس، [/FONT][FONT=&quot]m[/FONT]	[FONT=&quot]5 ـ 0[/FONT]
[FONT=&quot]عمق تشخيص گله‌هاي ماهي (در تست‌هاي قبلي) [/FONT][FONT=&quot]m[/FONT]	[FONT=&quot]18[/FONT]
[FONT=&quot]ابعاد گيرنده فرستنده،[/FONT][FONT=&quot]m[/FONT]	[FONT=&quot]7/0×2/1×1[/FONT]
[FONT=&quot]وزن كلي[/FONT][FONT=&quot]kg,[/FONT]	[FONT=&quot]150[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]4ـ 4ـ 1ـ مقررات مربوط به بالگردان حامل[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود دريچه اپتيكي در كف آن با حداقل ابعاد 3/0×2/0 متر[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود منبع انرژي الكتريكي از نوع [/FONT]DC[FONT=&quot] با اختلاف پتانسيل 27 ولت و جريان 5 آمپر و يا از نوع [/FONT]AC[FONT=&quot] با اختلاف پتانسيل 115 ولت، فركانس 400 هرتز و جريان 10 آمپر[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود [/FONT]GPS[FONT=&quot] (يا سيستم ديگر تعيين مختصات) با دقت مورد نياز سفارش دهنده، جهت تعيين موقعيت گله‌هاي ماهي[/FONT] [FONT=&quot]ـ وجود محلي براي حضور يك اپراتور ليدار [/FONT] [FONT=&quot]5 ـ 4ـ 1ـ مقررات مربوط به كشتي حامل[/FONT] [FONT=&quot]ـ ليدار بايد بر روي دماغه كشتي قرار داده شود تا حركت امواج سبب ورود آب به ناحيه ديد ليدار نشود. [/FONT] [FONT=&quot]ـ ليدار بايد در محفظه آب‌بندي شدهاي قرار داده شود تا بلوكهاي اپتيكي و ولتاژ بالا از نفوذ مستقيم آب دريا محافظت شوند. [/FONT] [FONT=&quot]ـ بر روي [/FONT]Borar[FONT=&quot] كشتي بايد شبكه‌ي الكتريكي سه فاز محلي 220/380 ولت همراه با سيم نول وجود داشته باشد. [/FONT] [FONT=&quot]ـ اپراتور ليدار و كامپيوتر بايد براي پردازش اطلاعات در محل خاصي مستقر شوند. [/FONT]
[FONT=&quot]سيستم ليدار فضايي «بالكان ـ 3»[/FONT] [FONT=&quot]سيستم بالكان ليداري است كه براي ايستگاه فضايي آلفا طراحي شده است. [/FONT] [FONT=&quot]1ـ 4ـ متغيرهاي قابل اندازه‌گيري[/FONT]

[FONT=&quot]در استراتوسفر (در بخش تاريك): نسبت پس پراكندگي ذرات آيروسل، ثبت پراكندگي ذرات آيروسل، ارتفاع لايه تروپوپاز، نمودارهاي تراكم ذرات آيروسل و دما. [/FONT]
[FONT=&quot]در تروپوسفر: مقطع عرضي پس پراكندگي ذرات آيروسل، ارتفاع لايه مرزي و عمق اپتيكي [/FONT]PBL
[FONT=&quot]درابرها (در بخش‌هاي روشن و تاريك): سطح فوقاني و تحتاني ابر (براي ابرهاي نازك)، مقطع عرضي پراكندگي، تركيب، توزيع جغرافيايي، ميزان بازتاب. [/FONT]
[FONT=&quot]در اقيانوسها (در بخش روشن و تاريك): ميزان بازتاب، شفافيت لايه فوقاني، ارتفاع موجهاي عظيم، عمق كف دريا، تجسس نواحي تجمع جانداران دريايي (دسته‌هاي ماهي پلانكتون‌ها و غيره).[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.jpg[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]2ـ 4ـ موارد كاربرد: [/FONT] 1. [FONT=&quot]هواشناسي به منظور هوانوردي در فواصل دور[/FONT] 2. [FONT=&quot]اقليم‌شناسي[/FONT] 3. [FONT=&quot]بررسي‌هاي محيطي در اتمسفر[/FONT] 4. [FONT=&quot]كشف آتش‌سوزي در جنگل‌ها[/FONT] 5. [FONT=&quot]پشتيباني از سيستم‌هاي ارتباطي ليدار فضايي جهت كشف و شناسايي اجسام در روي زمين [/FONT] 6. [FONT=&quot]تجسس منابعزيستي و تعيين عمق دريا[/FONT] [FONT=&quot]3ـ 4ـ اجزاء تشكيل دهنده سيستم:[/FONT] 1. [FONT=&quot]واحد فرستنده ـ گيرنده به همراه منبع تغذيه ليزر و آشكارساز نوري[/FONT] 2. [FONT=&quot]مبدلهاي آنالوگ ـ ديجيتال[/FONT] 3. [FONT=&quot]شمارشگر فتوني[/FONT] 4. [FONT=&quot]دستگاه كنترل سيستم به همراه حافظه[/FONT] 5. [FONT=&quot]اسكنرها[/FONT] [FONT=&quot]اجزاء سازنده[/FONT]

[FONT=&quot][/FONT] · [FONT=&quot]بخش اپتيكي[/FONT] · [FONT=&quot] 1 و 2ـ كليماتور 3ـ هد ليزی 5 و 4ـ تلسكوپ گيرنده [/FONT] [FONT=&quot]6 . ديافراگم اثر ميدان 7 . هادي نور 8 . ***** نور 9. لنز فابري 10. ***** واسط[/FONT] [FONT=&quot]11. آشكارساز فتوالكتريك[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.jpg

[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]بخش هد ليزر[/FONT] 1. [FONT=&quot]آينه[/FONT] 2. [FONT=&quot]شاتر الكترواپتيكي[/FONT] 3. [FONT=&quot]رفلكتور[/FONT] 4. [FONT=&quot]لامپ پمپاژ[/FONT] 5. [FONT=&quot]*****[/FONT] 6. [FONT=&quot]المان فعال[/FONT] 7. [FONT=&quot]كريستال[/FONT] 8. [FONT=&quot]و 12. تقويت كننده اپتيكي[/FONT] 9. [FONT=&quot]صفحات ويژه [/FONT] 10. [FONT=&quot]منشور چرخشي[/FONT] [FONT=&quot]11 و 13. مولدهاي هارموني[/FONT] [FONT=&quot]14. مضاعف كننده فركانس[/FONT] [FONT=&quot]15. *****[/FONT] [FONT=&quot]16. منشورهاي جذب پرتو [/FONT] [FONT=&quot]4 ـ 4ـ مشخصات فني ليدار بالكان ـ 3[/FONT] [FONT=&quot]طول موج خروجي [/FONT](nm)[FONT=&quot] 299، 266، 355، 532، 1064[/FONT] [FONT=&quot]انرژي خروجي [/FONT](mj)[FONT=&quot] 15، 15، 2، 32، 15[/FONT] [FONT=&quot]عرض پالس ليزر [/FONT](M)[FONT=&quot] 10[/FONT] [FONT=&quot]فركانس تكرار پالس [/FONT](Hz)[FONT=&quot] 50[/FONT] [FONT=&quot]قطر دهانه آينه اوليه [/FONT](mm)[FONT=&quot] 700[/FONT] [FONT=&quot]ميدان ديد [/FONT](Sec,Arc)[FONT=&quot] 5/0[/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.jpg

[FONT=&quot]فركانس مبدل آنالوگ (ديجيتال)[/FONT](mldz)[FONT=&quot] 50[/FONT] [FONT=&quot]تعداد پيت 10[/FONT] [FONT=&quot]منبع تغذيه [/FONT](W)[FONT=&quot] 1500[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]محل قرار گرفتن مدل قبلي اين ليدار بر روي ايستگاه فضايي مير[/FONT] [FONT=&quot]لیدارهای ساحلی برای نظارت بر ابهای شور سا حلی.[/FONT] [FONT=&quot]مطالب حاضر شرحي از اساس کار طرح يك ليدار است كه مي‌تواند نقش كليدي يك سيستم را در كشورهاي در حال توسعه داشته باشدكه براي انجام اندازه‌گيريهاي بهتر در آب شور ساحلي استفاده مي‌‌شود. دراین مقاله شرح عملکرد لیدار را که با تحريك طول موج حدود 532، 355 و 266 نانومتر ([/FONT][SUP][FONT=&quot]hd[/FONT][/SUP][FONT=&quot]2، [/FONT][SUP][FONT=&quot]rd[/FONT][/SUP][FONT=&quot]3، [/FONT][SUP][FONT=&quot]ed[/FONT][/SUP][FONT=&quot]4 از هارمونيك ليزر [/FONT][FONT=&quot](YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] ارسال وانعكاس پرتوان ازسطح دریا پيامها حاصل از ان کار می کند توضیح داد شده است. [/FONT] [FONT=&quot]وقتي كه ما پرتو ليزر را به ناحيه‌اي مي‌تابانيم با استفاده از انعكاس پيام آن مي‌توانيم فاصله يك چيز را معين كنيم در اين آزمايش از ليزر با طول موج 532 نانومتر و سرعت تكرار پالس 10 هرتز با مدت زمان پالس [/FONT][FONT=&quot]ns[/FONT][FONT=&quot]10 = و توان [/FONT][FONT=&quot]MJ[/FONT][FONT=&quot]10 انرژي قابل استفاده مي‌باشد. با اين روش مي‌توان فاصله و زاويه‌اي تا حدود 100 متر و 80 درجه را تخمين زد. [/FONT] [FONT=&quot]البته امكان افزايش مشاهدات فاصله تا حدود 500 متر الي 1 كيلومتر نيز وجود دارد بنابراين از اين روش‌ مي‌توان براي نظارت بر نواحي مهم و ضروري و در كاربردهاي مختلف استفاده شود. [/FONT] [FONT=&quot]حدود 25 سال از توسعه وسايل و روشهايي كه براي تشخيص آبهاي طبيعي استفاده مي‌شود مي‌گذرد، ولي بسياري از گروههاي پژوهشي از اين تكنيك استفاده مي‌كنند. [/FONT] [FONT=&quot]امروزه روشها و وسايل اندازه‌گيري بسياري براي نظارت ساحلي در اطراف لنگرگاه و در اطراف پايگاههاي دريايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. [/FONT] [FONT=&quot]آبهاي ساحلي بيشتر گروهي هستند و تركيب متغيري از آبهاي آزاد اقيانوس هستند. همچنين داراي لايه‌هاي هيدروديناميكي متفاوتي هستند. [/FONT] [FONT=&quot]براي مثال جريانات ساحلي درياي خليج فارس داراي اهميت زيادي از لحاظ آلودگي حمل و نقل و يا بمباران‌‌هاي شيميايي در زمان جنگ و درگيري مي‌باشد. اما يافتن اينكه چگونه مي‌توان نظارت ساحلي را بر اين آبها داشت بسيار مشكل است. اولين قدم نظارت، نصب ليدار بر يك ارتفاع بلند در ساحل مورد نياز است. ليدار مي‌تواند بر سطوح آب و همچنين لايه‌هاي مختلف زيرين نيز با ايجاد زاويايي كه پرتو آن توليد مي‌كند. (شكل 1) نظارت داشته باشد شكل 2 و 3 نحوه‌ي كنترل از راه دور، نحوه‌ي دريافت فاصله توسط ليدار و اندازه‌گيري مقدار شوري آب را نشان مي‌دهد. كه تا چندين كيلومتر مي‌توان اين عمليات را انجام داد. انجام اين عملياتها نيز توسط هواپيما و هلي‌كوپتر و كشتي نيز امكان‌پذير مي‌باشد. كه در ادامه برخي از خصوصيات تعيين فاصله و نظارت بر آبهاي ساحلي توسط ليدار توضيح داده ميشود. [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpg

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg[/FONT][FONT=&quot]شکل=1 زاویه پرتو با سطح آ ب[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] نتيجه‌ي محاسبات فواصل مختلف توسط سيگنال،دریافنی و ويژگي‌هاي این سیگنالهالخاظ انرژی وقطبش پرتواستفاده شده ليدار، نتيجه‌ي ميدان ديد ليداراست بررسي نتايج تئوري و ارزيابي حداكثر فاصله‌اي كه ليدار اندازه مي‌گيرد. مي‌تواند(اکو) با ره آورد انرژي ليزر بستگی داشته با شد.[/FONT] [FONT=&quot]2ـ 2ـ تئوري [/FONT] [FONT=&quot]تركيب اصلي آبهاي ساحلي كه ليدار اندازه مي‌گيرد در بسياري از موارد از لحاظ فاصله و زاويه اختلاف دارد. در يك فاصله زاويه‌اي دريافت مي‌شود (اين زاويه از سطح آب تا منبع توليد پرتو تعريف مي‌شود) كه مي‌تواند تا 90 درجه نيز ايجاد شود. [/FONT] [FONT=&quot]براي مثال در آزمايشات ايستگاه ليدار كه در آبهاي ساحلي قرار دارد و اين زاويه تا حدود 6/78 الي 9/88 درجه مي‌تواند تغيير كند كه اين تغييرات نيز تغييرات دريافت فاصله‌اي را نيز مي‌تواند به همراه داشته باشد كه از 50 تا 500 متر مي‌باشد. (شكل 1) [/FONT] [FONT=&quot]در اين حالت تغييرات زاويه و فاصله كه در اثر شكست نور بوجود مي‌آيد نمي‌توان محاسبات دقيقي را تعيين نمود. به نظر مي‌رسد اين زوايا به سمت 90 درجه مي‌رود كه ليدار مي‌تواند بصورت دستي زاويه نور را شناسايي كند. زيرا اين انعكاس بصورتي است كه محو مي‌شود و يكباره افزايش مي‌يابد (در حين دريافت فاصله).[/FONT] [FONT=&quot]به هر حال سطح دريا به ندرت صاف است و گاهي اوقات ممكن است محاسبات بر روي سطح امواج آب دريا انجام شود و زاويه‌اي كه امواج با سطح آب توليد مي‌كنند متفاوت است. بنابراين نياز است كه نتيجه‌ي سيگنال برگشتي (اكو) حاصل از برخورد با امواج مختلف محاسبه شود. در شكل 1 نشان مي‌دهد جايي كه انحناهاي مختلف به يكديگر متصل مي‌شوند لايه‌هاي موج متغير است file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gifجايي كه [/FONT]σ[FONT=&quot] ثابت است تقسيم‌بندي عناصر سطح آب نيز ثابت مي‌باشد. همچنان در شكل 1 در ناحيه‌اي كه زوايا به هم متصل شده‌اند ميتوان بيشترين مقدار زاويه را ملاحظه كرد. امواجي كه اندازه آنها خيلي مي‌تواند بزرگ باشد عامل بازگشت (زاويه) نمي‌تواند تا دو برابر از برخوردهاي نرمال بزرگ‌تر باشد. [/FONT] [FONT=&quot]بنابراين براي دريافت فواصل بيشتر نياز به تابش ليزر قوي و گيرنده‌هاي ردياب قوي‌تر نيز مي‌باشد. [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]ـ بررسي و نتيجه‌گيري اصول نظري براي يك ليدار كه كنار ساحل نصب شده است به سيگنال برگشتي براي تخمين فاصله [/FONT][FONT=&quot]R[/FONT][FONT=&quot] بستگي دارد و شكل 2 نتايج اين محاسبات را براي سه مورد ارائه مي‌كند1.) برخورد پرتو ليزر بر روي يك سطح هموار 2) برخورد پرتوي ليزر سطح دريا در لايه‌هاي مختلف موج (50=[/FONT][FONT=&quot]d[/FONT][FONT=&quot] درجه و 10=[/FONT][FONT=&quot]d[/FONT][FONT=&quot] درجه) و براي مقايسه‌ي آنها 3) براي برخورد پرتو ليزر بر روي سطح هموار جايي كه سيگنال برگشتي به دريافت فاصله مربوط است. .[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.jpg[FONT=&quot][/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.jpg[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل1- عامل بازگشت (زاويه) لايه‌هاي مختلف موج[/FONT]

[FONT=&quot]ـ 2ـ خصوصيات ليدار[/FONT] [FONT=&quot]ليدار ساحلي كه در اين بخش شرح مي‌دهيم شامل يك منبع تابشي ليزر است باچها طول موج، يك گيرنده سيگنال برگشتي و يك كامپيوتر شخصي [/FONT][FONT=&quot](pc)[/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]شكل 2ـ سيگنال برگشتي دريافت فاصله [/FONT][FONT=&quot]R[/FONT][FONT=&quot] براي مسافت 5 تا 500 متر ارتفاع ليدار بالاتر از سطح دريا است و تا حدود 10 متر مي‌باشد. [/FONT] [FONT=&quot]2 ـ 2ـ منبع تابش پالس ليزر[/FONT] [FONT=&quot]در اين متغير از يك ليدار [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] ليزر كه توسط شركت [/FONT][FONT=&quot]RDI “Ployus”[/FONT][FONT=&quot] كه از تقويت فركانس بهره مي‌گيرد استفاده مي‌شود. اين ليزر از يك ژنراتور (مولد برق) و يك تقويت كننده تشكيل شده است كه ژنراتور در اين طرح بسيار مورد استفاده قرار مي‌گيرد و داراي يك سه راهي مي‌باشد. به همين علت كريستال [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] به صورت موازي بسته ميشود. [/FONT][FONT=&quot](SLAB)[/FONT][FONT=&quot] اندازه‌ي اين كريستال [/FONT][FONT=&quot]mm[/FONT][FONT=&quot]10×5 ×100 مي‌باشد براي تغيير تاثير فركانس اساسي ليزر به سمت هارمونيك‌هاي بالاتر [/FONT][SUP][FONT=&quot]xh[/FONT][/SUP][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot]4، [/FONT][SUP][FONT=&quot]rd[/FONT][/SUP][FONT=&quot]3، [/FONT][SUP][FONT=&quot]xd[/FONT][/SUP][FONT=&quot]2) يك انشعاب كوچك از پرتو ليزر بايد توليد شود براي دستيابي به سطح مقطع پايين‌تر شيوه‌اي انتخاب شده است كه بوسيله‌ي يك ديافراگم انشعاب لازم را تا حدود [/FONT][FONT=&quot]mard[/FONT][FONT=&quot]5/0 را آماده مي‌كند قطر پرتو در خروجي ژنراتور حدود [/FONT][FONT=&quot]mm[/FONT][FONT=&quot]5/3 مي‌باشد. [/FONT] [FONT=&quot]قبل از تقويت كننده يك پرتو خارج مي‌شود كه [/FONT][FONT=&quot]mm[/FONT][FONT=&quot]6 بالاتر از آن است و از خرابي عنصر فعال تلسكوپ جلوگيري مي‌كند. [/FONT] [FONT=&quot]يك [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] كريستالي است استوانه‌اي شكل داراي قطر [/FONT][FONT=&quot]mm[/FONT][FONT=&quot]6 كه به عنوان تقويت كننده مورد استفاده قرار مي‌گيرد و بعد از تقويت كننده پرتو ليزر عناصر غيرخطي را در يك جعبه مخصوص قطع مي‌كند تا جايي كه فركانس تابش ليزر آنقدر تغيير كند و هارمونيك‌هاي دوم، سوم و چهارم جدا شوند. [/FONT] [FONT=&quot]از جمله‌ي تقويت كننده‌ها [/FONT][FONT=&quot]KTP[/FONT][FONT=&quot] دو برابر كننده و يك بلور [/FONT][FONT=&quot]KDP[/FONT][FONT=&quot] براي سه برابر كردن و يك كريستال [/FONT][FONT=&quot]BBO[/FONT][FONT=&quot] كه براي دو برابر كردن هارمونيك دوم مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي اينكه در هارمونيك دوم تغيير ايجاد شود بايد تغييراتي در هارمونيك سوم و چهارم نيز ايجاد شود كه مي‌تواند از 90 درجه چرخش كريستال [/FONT][FONT=&quot]KTP[/FONT][FONT=&quot] و محل بلور [/FONT][FONT=&quot]BBO)[/FONT][FONT=&quot] يا [/FONT][FONT=&quot](KDP[/FONT][FONT=&quot] بر روي مسير پرتو باشد. [/FONT] [FONT=&quot]همه‌ي كريستالهايي كه در محل خود نصب شد‌ه‌اند به عنوان نگهدارنده استفاده مي‌شوند تا اجازه‌ي تغييرات را به هارمونيك‌ها به آساني بدهند. [/FONT] [FONT=&quot]هارمونيك‌هايي كه در آزمايشات میتواند مورد استفاده قرار گیردfile:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.gif مي‌باشند توجه شود كه براي توليد فيلم‌هاي روغني بر روي سطح آب براي صدور الكترون در ليزر [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] با يك طول موج از [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT][FONT=&quot]1064 استفاده شود پارامترهاي ليزر ديگري نيز وجود دار دكه در جدول زير آمده است:[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]ميزان تكرار[/FONT]	[FONT=&quot]Mw[/FONT][FONT=&quot]، توان پالس[/FONT]	[FONT=&quot]Mw[/FONT][FONT=&quot]، ميانگين توان [/FONT]	[FONT=&quot]Mj[/FONT][FONT=&quot] انرژي پالس[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]10[/FONT]	[FONT=&quot]8[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]800[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]80[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]Nm[/FONT][FONT=&quot]532=[/FONT][FONT=&quot]λ[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]10[/FONT]	[FONT=&quot]5/3[/FONT]	[FONT=&quot]300[/FONT]	[FONT=&quot]30[/FONT]	[FONT=&quot]Nm[/FONT][FONT=&quot]355=[/FONT][FONT=&quot]λ[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]10[/FONT]	[FONT=&quot]3[/FONT]	[FONT=&quot]200[/FONT]	[FONT=&quot]20[/FONT]	[FONT=&quot]Nm[/FONT][FONT=&quot]266=[/FONT][FONT=&quot]λ[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]5 ـ 2ـ بخش گيرنده [/FONT] [FONT=&quot]براي دريافت سيگنال و آشكارسازي طيف نوري و تجزيه كردن آن از:[/FONT] [FONT=&quot]OMA-1[/FONT][FONT=&quot] يا يك [/FONT][FONT=&quot]OMA[/FONT][FONT=&quot] جمع كننده با يك [/FONT][FONT=&quot]UV[/FONT][FONT=&quot] به اضافه دوربين [/FONT][FONT=&quot]CCD[/FONT][FONT=&quot] و ا زيك پلي كروماتور [/FONT][FONT=&quot]EG8G[/FONT][FONT=&quot] مدل 1226 می توانداستفاده شود[/FONT] [FONT=&quot]براي تمركز تابش به سوي [/FONT][FONT=&quot]OMA[/FONT][FONT=&quot] دو شكاف وجود دار دكه بصورت هم محور قرار دارند بطوريكه بوسيله لنز (ذره‌بين) يا تلكسوپ متمركز مي‌شود. (شكل 3) لنز (ذره‌بين) كانوني به اندازه‌ي 46 = [/FONT][FONT=&quot]f[/FONT][FONT=&quot] سانتي‌‌متر و يك شكاف به قطر [/FONT][FONT=&quot]CM[/FONT][FONT=&quot]5/12=[/FONT][FONT=&quot]D [/FONT][FONT=&quot]، اندازه تلسكوپ [/FONT][FONT=&quot]F=1M[/FONT][FONT=&quot] و قطر اصلي بارتاب [/FONT][FONT=&quot]cm[/FONT][FONT=&quot]30 [/FONT][FONT=&quot]D=[/FONT][FONT=&quot] لنز (ذره‌بين) تلسكوپ به داخل شكاف [/FONT][FONT=&quot]OMA[/FONT][FONT=&quot] تابشي را به عرض [/FONT][FONT=&quot]MM[/FONT][FONT=&quot]5/0 و ارتفاع [/FONT][FONT=&quot]mm[/FONT][FONT=&quot]5 انجام مي‌دهد. طيف‌هاي سيگنال بالاي 2000 دور مجزا بوجود مي‌آيد. (به طول هر 33 ميلي ثانيه). بنابراين براي ثبت يك طيف 60 ثانيه طول مي‌كشد. [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.jpg

[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot].[/FONT] [FONT=&quot]شكل 3 گيرنده سيگنالهاي برگشتي همراه با وسايل آن و همراه با تلسكوپ [/FONT][FONT=&quot](a[/FONT][FONT=&quot] با استفاده از لنز (ذره‌بين) [/FONT][FONT=&quot](b[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]طيف محسوسي از[/FONT][FONT=&quot]OMA-1 [/FONT][FONT=&quot] از محدوده 350 تا 700 نانومتر امكان آشكارسازي طيف تحت تحريك بوسيله‌ي هارمونيك دوم [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT][FONT=&quot]523 =[/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] و بوسيله‌ي هارمونيك دوم [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT][FONT=&quot]355=[/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] از ليز [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] را امكان‌پذير مي‌سازد. براي آشكارسازي طيف‌هاي تابشي‌ تحت تحريك بوسيله‌ي هارمونيك چهارم [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT][FONT=&quot]266[/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] از ليزر [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] انجام مي‌شود. [/FONT][FONT=&quot]OMA[/FONT][FONT=&quot] باد وربين [/FONT][FONT=&quot]UVCCD[/FONT][FONT=&quot] قابل استفاده مي‌باشد اين دوربين در رنج‌هاي بين 250 ـ 900 نانومتر كارآيي دارد.[/FONT] [FONT=&quot]6 ـ 2ـ آزمايش ميدان ليدار[/FONT] [FONT=&quot]اين ليدار در آبهاي ساحلي دريا آزمايش شد كه بر روي ارتفاع بلندي قرار داشت اندازه آن 10 متر بالاتر از سطح دريا قرار داشت (شكل 4) اين ليدار فواصل مختلفي را دريافت مي‌كرد كه اين مقدار فواصل از بين 80 ـ 50 متر متغير بود و برابر با تغييرات زاويه‌اي بين 6/78ـ 3/8 درجه بود. [/FONT]

[FONT=&quot]در ارزيابي كيفيت ليدار سيگنالهايي پراكنده از آب ساحل يا طول موج 532 نانومتر بدست آمده بود. نتيجه‌ي نظريه بستگي دارد به ارزيابي سيگنال دريافتي با 532=[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] و 266=[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] طيفي از اكوي برگشتي شامل تابعي از باند تابش [/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شكل 4 ـ شكل هندسي دريافت راه‌دور[/FONT]

[FONT=&quot]فلوئورسانس يا ماده كمكي بتن سفال (جسم آبزي مرطوب، آلودگي روغن و . . .[/FONT] [FONT=&quot]M[/FONT][FONT=&quot]10= [/FONT][FONT=&quot]H[/FONT] [FONT=&quot]M[/FONT][FONT=&quot]50= [/FONT][FONT=&quot]R[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ليدار ساحلي 60/78 = [/FONT]θ[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]90/88 [/FONT]θ[FONT=&quot]-[/FONT][FONT=&quot] و [/FONT][FONT=&quot]M[/FONT][FONT=&quot]500 [/FONT][FONT=&quot]Rmnx=[/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.jpg[/FONT]

[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]شكل (5) تشعشع از آب‌شور با طيف 532 نانومتر با تحريك طول موج دريافتي از آبهاي ساحلي درياي [/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]شکل6-اکو برگشتی پالس لیزر[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]در بازبيني كه انجام شد مشخص شد كه پراكندگي سيگنال بستگي دارد به انرژي پرتو ليزر كه به بيرون مي‌رود نتيجه‌ي اين بازبيني نشان داد در شكل 6 در فواصل بين 80 ـ‌ 50 متر فاصله منطقه كه با وسايل لنزي (دوربين) مشخص شد به همان اندازه فاصله‌اي بود كه با تلسكوپ مشخص شده بود. [/FONT] [FONT=&quot]7 ـ 2ـ وابستگي فاصله دريافتي با سيگنال برگشتي[/FONT] [FONT=&quot]چنانچه در قسمت 2 ديديم انعكاس موج سيگنال برگشتي به وابسته بودن خود نسبت به زاويه [/FONT]θ[FONT=&quot] و سپس به فاصله‌ي دريافتي اشاره مي‌كند در شكل 2 نتايج نظري نشان مي‌دهد كه تجزيه‌ي نقاط فواصل مختلفي از بين 80 ـ 50 متر را نشان مي‌دهد. همچنانكه مي‌توانيد ببينيد به ضريب موج بستگي دار دكه در زاويه‌اي بين 50 ـ 40 درجه قرار دارد همچنين به انتشار پرتو ليزر از سطح صاف افق وابسته است. [/FONT] [FONT=&quot]توجه شو دكه از اين روند براي تعيين ضريب موج استفاده مي‌شود. براي دستيابي به اندازه‌گيرهاي بهتر و دقيق‌تر محدوده‌اي از تغييرات فاصله‌ي [/FONT][FONT=&quot]R[/FONT][FONT=&quot] بايد توسعه يابد. [/FONT] [FONT=&quot]8 ـ 2ـ ارزيابي حداكثر فاصله دريافتي[/FONT] [FONT=&quot]ليدار حداكثر انرژي پالسي برابر با [/FONT][FONT=&quot]MJ[/FONT][FONT=&quot]80، طول موج [/FONT][FONT=&quot]nm[/FONT][FONT=&quot]532 و حداكثر توان 8/0 ولت و مقدار تكرار پالس 10 هرتز را دارا مي‌باشد. [/FONT] [FONT=&quot]بنابر ارزيابي حداكثر فاصله‌ي دريافتي كه مي‌توان بصورت بالقوه در ليدار ساحلي اندازه گرفته شود مي‌توان با بهبود ويژگي‌هاي انرژي بهتر كرد در فاصله‌ي دريافتي 50 متر، انرژي را كاهش مي‌دهيم و سيگنال برگشتي آن را مشخص مي‌كنيم كمترين انرژي كه در اين رنج ميتوان مشخص كرد برابر با 10 ميلي ژول مي‌باشد همراه با توان 1/0 وات براي اينكه فاصله‌ي [/FONT][FONT=&quot]KM[/FONT][FONT=&quot]5/0 را دريافت كنيم ميانگين تواني كه بايد افزايش مي‌يابد [/FONT][FONT=&quot]w[/FONT][FONT=&quot]100 باشد (مطابق شكل 2) بنابر نتايج تجربي و توصيفاتي كه گفته شد ميانگين تواني كه بايد استفاده شود 10 وات مي‌باشد. اين قبيل ارزيابي‌ها مي‌تواند يك ميانگين تواني را به ما بدهد. با افزايش انرژي پالس تا 1 ژول فركانس تكرار پالس 10 هرتز افزايش پيدا مي‌كند كه اين افزايش بصورت همزماني مي‌باشد. [/FONT] [FONT=&quot]ليزرهاي [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot]با داشتن پارامترهايي نظير اندازه مناسب، گروهي، مصرف انرژي مناسب و قابليت خنك‌سازي سيستم مشكل چنداني براي استفاده در ليدار ساحلي ندارد برخلاف ليدارهاي هوايي و ليدارهايي كه در كشتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. توجه شود البته ممكن است حساسيت سيگنال برگشتي ممكن است از حساسيت ليدار ساحلي كمتر باشد بنابراين ما مي‌توانيم ارزش فاصله‌ي 1 كيلومتري كه توسط ليدار ساحلي مشخص مي‌شود را دريابيم. اين برآورد با نتايج قبلي ما سازگار مي‌باشد البته دوباره توجه شود كه فاصله‌ي 1 كيلومتري كه ما دريافت مي‌كنيم با استفاده از ليداري است كه در ارتفاع بالايي از سطح دريا قرار دارد و داراي ارتفاع 10 متر و زاوية 5/89 درجه مي‌باشد در حالتي از دريافت با طول موج تابشي 355 نانومتر و 266 نانومتر و فاصله‌ي دريافتي 50 متر (در حداكثر باند 290 = [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]RS[/FONT][/SUB][FONT=&quot] نانومتر و 403 = [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]RS[/FONT][/SUB][SUB][FONT=&quot] [/FONT][/SUB][FONT=&quot]نانومتر) نمي‌تواند با اكوي برگشتي با 532 = [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]exc[/FONT][/SUB][FONT=&quot] نانومتر، 650 = [/FONT]λ[SUB][FONT=&quot]RS[/FONT][/SUB][FONT=&quot] نانومتر تفاوت زيادي داشته باشد از آنجايي كه ميانگين توان تابشي‌ هارمونيك‌هاي [/FONT][SUP][FONT=&quot]rd[/FONT][/SUP][FONT=&quot]3 و [/FONT][SUP][FONT=&quot]th[/FONT][/SUP][FONT=&quot]4 كمتر از توان تابشي هارمونيك دوم است. مي‌تواند ناشي از سطح مقطع پراكنده آب باشد. [/FONT] [FONT=&quot]خلاصه نتيجه‌اي كه ما مي‌توانيم اينجا بگيريم اينست كه با استفاده از ليزرهاي [/FONT][FONT=&quot]YAG:Nd[/FONT][FONT=&quot] و سه طول موج و مقايسه‌‌ي حداقل توان مي‌توان فاصله‌اي تا حدود 100 متر بلكه تا يك كيلومتر افزون بر آن را تخمين زد.[/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]لیدار زیر سطحی[/FONT] [FONT=&quot]چون ويژگي‌هاي نورشناسي آب دريا، انتقال و نفوذ پرتو تحريك شده ليزر و سيگنال توليد شده فلورسنس را در اعماق دريا محدود مي‌كند براي تلاش در جهت دنباله تغييرات پويا در يك ستون اب بوسيله ارسال ابزار در يك انتقال دهنده زيرآبي امکان پذیر می گردد.[/FONT] [FONT=&quot]يك وسيله مهار شده وخودمختار، به نام 1[/FONT](ROV)[FONT=&quot] تاكنون براي انجام مطالعات زيرآبي در محيط دريايي ، توسعه يافته است [/FONT] [FONT=&quot]مؤلفه‌هاي اوپتوالكترونيك از جمله يك ليزر فشرده [/FONT]Nd: YAG[FONT=&quot] كه در يكنواختي [/FONT]3[SUP]rd[/SUP][FONT=&quot] و گيرندگي عمل مي‌كند به منظور برآورده كردن ويژگيهاي لجستيكي [/FONT]ROV[FONT=&quot]،‌دوباره طراحي شده‌اند . [/FONT] [FONT=&quot]. وقتي كه براي كشف نفت يا ساير آلوده كننده‌هاي شيميايي ضروري دوربين‌ها و سونار، براي شناسايي اشياء خارجي در پايين دريا، مورد استفاده قرار مي‌گيرند و قادر نباشند آلودگي آب دريا را كشف كنند كه توسط يك دستگاه ليدار زيردريايي این عمل رديابي مي‌شوند. [/FONT] [FONT=&quot]
3- طرح اوليه تكنيكي:[/FONT] [FONT=&quot]پيشرفتهاي ارزشمند تكنيكي در سخت‌افزاري، نورشناسي، نرم‌افزاري و الكترونيك اكتسابي در طرح و تحقيق ابزار [/FONT]ROV[FONT=&quot] به همراه محدوديتهاي سنگين به سختي و اعتبار، متحول مي‌شوند. توجه ويژه‌اي به كاهش وزن و اندازه‌ي همه سيستمهاي فرعي ليدار شده است كه ويژگي‌هاي قدرت را براي عمليات كاهش مي‌دهند و ثبات گرمايي را با توجه به بالاترين دماهاي محيطي، كاهش مي‌دهند. [/FONT] [FONT=&quot]سنسور زيردريايي كه توسعه يافته است بايد مناسب با بررسي زيردريايي تا عمق 300 متر در درياي باشد [/FONT]CNR – IAN ROV[FONT=&quot] مي‌تواند بار ی به حداكثر وزن 150 كيلوگرمي را انتقال دهد نيروي راه‌انداز ابزار از طريق يك نافديس تهيه شده است. در حاليكه يك رابط [/FONT]Ethernet[FONT=&quot] باعث كنترل دوردست و انتقال آمار از ايستگاه‌ عملياتي مي‌شوند. [/FONT] [FONT=&quot]وزن كلي براي بستر ليدار، ابزار و پناهگاه بايد در محدوديت‌ مجاز باقي بماند. علاوه بر آن. اندازه خارجي بايد محدود به ساختار خارجي [/FONT]ROV[FONT=&quot] به منظور كاهش خرابي‌هاي احتمالي در طول انحراف زيردريايي می باشد. بنابراين، توجه ويژه‌اي به كاهش تردد، و اندازه همه سيستم‌هاي فرعي ليدارها و همچنين حفظ ويژگي‌هاي قدرتي براي عمليات ليزر و الكترونيك تا يك حد كم، اختصاص داده شده است چارچوب بار ليدار، متشكل از يك قفسه فلزي زنگ نزن است كه از سيلندرهاي تيتانيوم ساحته شده هر يك داراي 300 ميلي‌متر قطر و 1100 ميلي‌متر طول دارند. [/FONT] [FONT=&quot]مولفه‌هاي الكتريك‌ ـ نورشناسي داخل لوله‌ها و دو سيلندر كوچك نصب مي‌شوند كه داراي 100 ميلي‌متر قطر هستند كه به آنها متصل خواهند شد. بي‌ثباتي گرمايي يك مشكل برتر است كه بايد از لحاظ بيشترين تغييرات محيطي محا سبه گردد[/FONT] [FONT=&quot]شكل 3 ـ‌ نحوه قرارگيري [/FONT]Payload[FONT=&quot] ليدار فلوروسنسور در يك چهارچوب مكانيكي براي [/FONT]ROV[FONT=&quot] را نشان مي‌دهد [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.jpg[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]شكل (3ـ 1): ليدار فلورسنسور در يك جعبه مكانيكي [/FONT]ROV[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]ويژگي‌هاي دقيق دستگاه از جمع وزن نسبي، در جدول زير نشان داده شده است. كه اين ويژگي‌هاي اصلي تركيب كننده‌هاي ليدار فلوروسنسور كه در پاي لود [/FONT]ROV[FONT=&quot] نصب شده است. [/FONT]

[FONT=&quot]وزن [/FONT][FONT=&quot](kg)[/FONT]	[FONT=&quot](a) 355nm[/FONT]	[FONT=&quot]Nd: YAG Laser[/FONT]	[FONT=&quot]فرستنده [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]30mg[/FONT]	[FONT=&quot]انرژي [/FONT]	[FONT=&quot]پمپاژ[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]3mj[/FONT]	[FONT=&quot]انرژي [/FONT]	[FONT=&quot]ميل[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]10ns[/FONT]	[FONT=&quot]طول پالس[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]20[/FONT]	[FONT=&quot]10HZ[/FONT]	[FONT=&quot]Ppr[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]3x[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]متغير[/FONT]	[FONT=&quot]وسعت[/FONT]
[FONT=&quot]5[/FONT]	[FONT=&quot]R- 1924(2), R – 1925(2)[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]Hamamatsu[/FONT][FONT=&quot] Pmt [/FONT]	[FONT=&quot]آشكارساز[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]T>90% (a)400nm)[/FONT]	[FONT=&quot]Dichroic[/FONT]	[FONT=&quot]صافي‌ها [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]402, 450, 650, 680nm[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]تداخل[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]23cm dia. F#2[/FONT]	[FONT=&quot]Cassegrain[/FONT]	[FONT=&quot]تلسكوپ[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]چهار رشته[/FONT]	[FONT=&quot]پلاستيك[/FONT]	[FONT=&quot]فيبر نوري[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]Input24.5mm. out pat 7mm[/FONT]	[FONT=&quot]قطر دسته [/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]50cm[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]طول [/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]ISA/PCI 500Ms/s, 8 bit[/FONT]	[FONT=&quot]ٍ[/FONT][FONT=&quot]signater [/FONT]	[FONT=&quot]ديجيتال[/FONT]
[FONT=&quot]6[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]Passive Bock Plane[/FONT]	[FONT=&quot]Axiom Ax 6050 DWP[/FONT]	[FONT=&quot]كامپيوتر[/FONT]

[FONT=&quot]يك مدولاتور محلي طراحي شده براي ليزر [/FONT]Nd:YAG[FONT=&quot] توسعه خواهد يافت كه در داخل لوله اول نصب مي‌شود. يك قفسه آلومينيومي داخلي براي تامين ولتاژ بالاست و به آنها اجازه مي‌دهد براي خدمات خارجي براحتي بدست آيند. مصرف محاسبه شده نيرو در ليزر در حدود يك كيلووات است. بنابراين دو مبادله گرما شامل عمليات كنترل دما بوده است. [/FONT] [FONT=&quot]اولي به ليزر متصل مي‌شود و نقشه نورشناسي را در برمي‌گيرد بايد عمليات مناسب را درریر دريا را تضمين كند. در حاليكه دومي بايد به همان منظور در مناطق قاره‌اي استفاده شود. به منظور جلوگيري از يخ زدن و ويراني مولفه‌هاي ليزر سيستم سرد كردن آب داخل در طول انتقالات سخت‌افزاري از طريق رابط ورودي / خروجي سيلندر تيتانيوم، تخليه خواهد شد. منبع ليزر به دو كريستال [/FONT]BBO[FONT=&quot] مجهز خواهد بود و ارسالهاي مربوطه دود يود حساس به نور، بررسي خواهد شد. و ثبات موتور را كنترل مي‌كند. سنسورهاي داخلي براي بررسي دما و رطوبت آب نصب خواهند شد. يك گاز ساكن داخل لوله‌ها در فشار زياد به منظور جلوگيري از شكل‌گيري هلال خارجي، تغيير خواهد كرد. [/FONT] [FONT=&quot]همه سيگنالهاي سنسورها از جمله تامين نيروي ولتاژ بالا سوئيچ [/FONT]Q[FONT=&quot] و كنترلهاي ليزر، از طريق يك كابل داخلي [/FONT]RS231[FONT=&quot] انتقال مي‌يابند. [/FONT] [FONT=&quot]دومين لوله ميزان شناسايي نور فرستنده / گيرنده كاشف‌هاي [/FONT]PMT[FONT=&quot] و كامپيوتر است. پرتو ليزر از طريق لوله كوچك اتصال توسعه مي‌يابد و به طور افقي يا به طرف بالا و پايين و بوسيله يك مونتاژ خارجي كه شامل يك آينه بزرگ است هدايت مي‌شود. سيگنالهاي [/FONT]LIF[FONT=&quot] بعد از تصفيه شدن توسط [/FONT]PMT[FONT=&quot] در طول موجهاي انتخابي كشف خواهند شد و در چهار كارت سريع رقمي كننده موقت ذخيره مي‌شوند. يك [/FONT]PC[FONT=&quot] صنعتي كه ميزان كارتها يا فيش‌هاي [/FONT]PCI/isa[FONT=&quot]ا ست. همه تنظيمات خارجي را كنترل خواه[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.jpg[FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]شكل (4ـ 1): نحوه قرارگيري ليدار [/FONT]Payload[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]پرسپكتيو:[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]فلوروسنسور ليدار زيردريايي تحت توسعه براي كنترل دامنه در فاصله‌هاي دور طراحي شده‌اند. يك اكوي ليدار، بدست آمده توسط سيستم تجزيه شده دامنه [/FONT]ENEN[FONT=&quot] در طول فعاليت در اين طول موج، بخصوص براي مؤلفه بصري [/FONT]CDOM[FONT=&quot] و انتشار زياد نفت، حداكثر عمق دامنه كمتر از 30 متر است. بواسطه ويژگي‌هاي نورشناسي آب دريا، يك دامنه كوچكتر را مي‌توان براي كانال كلروفيل در [/FONT]nm[FONT=&quot]680 بررسي كرد. [/FONT] [FONT=&quot]سيستم پيشنهادي [/FONT]ROV[FONT=&quot] اگر چه داراي يك دامنه محدود عملياتي در كانالهاي مختلف است قادر خواهد بود به درستي يك مقطع افقي را در اعماق مختلف بررسي كند و بخشهاي انتخابي و لايه‌هاي روزانه فيتوپلانكتون را آزمايش كند. [/FONT] [FONT=&quot]براي مورد بعدي سري‌‌هاي زماني را مي‌توان در همان موقعيت و به منظور مطالعه طبقات فصلي و روزانه فيتوپلانكتونها برنامه‌ريزي كرد. [/FONT] [FONT=&quot]يك مدل انتقال تابشي نيمه تحليلي مونت كارلو توسعه يافته است واكنشهاي اصلي نورشناسي مربوط به تكنيك [/FONT]LIF[FONT=&quot] را معرفي مي‌كند و براي استفاده بهينه از ويژگي‌هاي نورشناسي فرستنده / گيرنده ليدار فلوروسنس استفاده خواهد شد و تاثيرات سازه‌هاي توزيع شده يا تجزيه نشده آب دريا استفاده خواهد شد. [/FONT] [FONT=&quot]
سيستم ليدار:[/FONT] file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.jpg[FONT=&quot]سيستم شامل 5 محفظه آب‌بندي شده است. سه‌ تا از آنها ليزر را حمل مي‌كنند دوربين داراي طيف‌سنج نصب شده و كلكتور ساكن به عنوان اجزاي نورشناسي عمل مي‌كنند. مودم انتقال آمار (اطلاعات) ميكرو [/FONT]pc[FONT=&quot] براي مديريت سيستم دو جزء انتهايي لجستيكي هستند. [/FONT] [FONT=&quot]ويژگي ابداعي اين سيستم، طراحي استاتيك دوسويه آن است كه داراي يك فروكاست تجزيه شده زاويه‌اي است. سيستم در يك قاب و در فاصله بين ليزر و گيرنده نوري نصب مي‌شود كه ممكن است از 17/0 متر تا در حدود 70/1 متر،‌ متغير باشد. در شكل(1-2)، يك سيستم، 2 كانال از 12 كانال فروكاست را نشان مي‌دهد. اين كانالها هر يك داراي يك زاويه متوسط شناسايي در نقشه تعريف شده بوسيله پرتو ليزر و محور نورشناسي كلكتور، هستند. كانال شناسايي [/FONT]J[FONT=&quot] به همراه زاويه متوسط [/FONT]aj[FONT=&quot] خود با توجه به محور نورشناسي گيرنده نشان داده مي‌شود. بخاطر آسيب كم، زاويه رخداد [/FONT]α[FONT=&quot] به زاويه انتشار [/FONT]ψ[FONT=&quot] تا [/FONT]α[FONT=&quot] ـ 180[SUP]0[/SUP] =[/FONT] ψ[FONT=&quot]مربوط است؛ بنابراين كانال فروكاست كه سيگنال را از حجم [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.jpg[FONT=&quot]ورودي زماني كشف مي‌كند با توجه به فاصله متفاوت است. [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]شكل (2ـ 1): طرح يك سيستم ليدار روي محور اسپكترومتر[/FONT]

[FONT=&quot]دامنه زاويه گيرنده در آب از 8 درجه تا 2ـ‌ درجه است. [/FONT] [FONT=&quot]بالاترين منفذ واحد فروكاست (روشنايي) به يك ميدان نزديك آشكارسازي منتهي مي‌شود. كه بوسيله فاصله بين كللتور (جمع كننده) و محور ليزر تعريف مي‌شود. ضرر يك منطقه سايه‌دار درنزديكي ميدان براي مجاز كردن تجزيه زاويه‌اي نوربرگشتي پذيرفته شده است. سيگنال هر كانال شناسايي يك طيف كلي را تهيه مي‌كند. بنابراين تحليل طيفي را مي‌توان با توجه به زاويه رخداد،‌ بدست آورد. [/FONT] 1. [FONT=&quot]شناسايي زاويه رفت و برگشت تجزيه شده داراي تجزيه‌طيفي:[/FONT] [FONT=&quot]براي تجزيه هندسي يك سيگنال ورودي، يك سري از كانالهاي زاويه‌اي بايد به طور همزمان كشف شوند. به دنبال آزمايشات انجام شده بوسيله [/FONT]IFREMER[FONT=&quot]، يك طيف‌سنج تفكيك كننده سيگنال 50 فيبري، انتخاب شد. [/FONT] [FONT=&quot]شكل (2ـ2): طرحي از ليدار [/FONT]bistatic[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot].شناسايي،‌ متشكل از دو محفظه جداگانه است كه بوسيله يك رشته فيبري به هم متصل مي‌شوند. يك كلكتور (جمع كننده) ساكن [/FONT]Optenne[FONT=&quot] است كه نور را بر طبق زاويه، رخداد به يك سري از فيبرهاي 12گانه، افزايش مي‌دهد. از طرفي، هر فيبر، شكاف ورودي طيف‌سنج انتقالي محور را نشان مي‌دهد. ويژگي‌ اين طيف‌سنج، مفهوم محوري‌اش است كه براي كاربردهاي دريايي سودمند است و شناسايي را مي‌توان در لوله‌هاي داراي قطر استاندارد، يكپارچه كرد. طيف‌سنج روي دوربين [/FONT]IR[FONT=&quot] و براي به تصوير كشاندن ماتريكس [/FONT][Fibresxλ)[FONT=&quot] روي رديف [/FONT]CCD[FONT=&quot]،‌ نصب مي‌شود كه در شكل (2-2)، نشان داده شده است. [/FONT]

Optenne[FONT=&quot] مورد استفاده در اين تحقيق نور پرتابشي را با يك سري از دوگانه‌هاي آكروماتيك، متمركز مي‌كند. در نقشه اصلي، لنزهاي داراي شيب 12 نور را با فيبرهاي مربوطه جفت مي‌كنند. بواسطه بازده زياد انتشار در مقايسه با فلوروسنس،‌ انتشار كشش با يك ***** شيشه‌اي در جلوي لنزهاي متمركز (آكروماتيك) رقيق مي‌شود كه يك سيگنال كششي انتشار را به همان بزرگي همانند سيگنالهاي فلوروسنسي بدست مي‌آورد. [/FONT] [FONT=&quot]شكل طرح يك [/FONT]optenne[FONT=&quot] و اجزاء آن نشان داده شده است.[/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.jpg[FONT=&quot]شكل (3ـ 2): طرح يك ليدار [/FONT]optenne[FONT=&quot] با تجزيه زاويه‌اي‌اش براي كشف رسم شده است. [/FONT] [FONT=&quot]روي رديف [/FONT]CCD[FONT=&quot]، يك سيگنال براي شناسايي كانال به 11 خط پيكيسل براي فيبرها در مركز شكاف ورودي و 12 خط براي فيبرهاي جدا مربوط است. هر خط نشان دهنده يك طيف 400 تا 750 نانومتري است. به منظور مقايسه با سيگنالهاي دريافتي از كانالهاي مختلف آشكارسازي كاركرد حساسيت هر فيبر تعيين شده است. [/FONT] [FONT=&quot]براي ارزيابي سكو، اندازه كوچك واحد گيرنده، مفيد است. همانطور كه براي بررسي آسان است و باعث مطالعه فاصله بهينه بين ليزر و محور [/FONT]optenne[FONT=&quot] به صورت ساده مي‌شود. استفاده از يك سري از [/FONT]optenne[FONT=&quot]‌ها كه بر اساس تحليل طيفي است مورد توجه قرار مي‌گيرد همانطوركه اين تسهيلات باعث تغيير زياد وضعيتها براي كل سيستم مي‌شوند. به طور مثال انجام تجزيه زاويه‌اي در ميدان دور با استفاده از يك سري از چنين آشكارسازها[/FONT] [FONT=&quot]جدول (1): بيشترين آمار مربوط به سيستم [/FONT]opttenne[FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot]Nd: YAG3+[/FONT]	[FONT=&quot]Type[/FONT]	[FONT=&quot]Laser[/FONT]
[FONT=&quot]110MJ@532NM[/FONT]	[FONT=&quot]انرژي سيگنال[/FONT]	[FONT=&quot]روشنايي[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]6ns[/FONT]	[FONT=&quot]طول پالس[/FONT]	[FONT=&quot]Byquantle s. A[/FONT]
[FONT=&quot]25HZ[/FONT]	[FONT=&quot]سرعت تكرار پالس[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]82 mm[/FONT][FONT=&quot][/FONT]	[FONT=&quot]قطر آشكارساز[/FONT]	[FONT=&quot]قطر آشكارساز[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]79mm[/FONT]	[FONT=&quot]طول مركز و عقب [/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]2nm[/FONT]	[FONT=&quot]تجزيه [/FONT]	[FONT=&quot]طيف‌سنج[/FONT]
[FONT=&quot]14/54[/FONT]	[FONT=&quot]كل رشته / رشته‌هاي مفيد[/FONT]	[FONT=&quot]نمونه اصلي از وسايل [/FONT][FONT=&quot]SA. DIV Jobin Yvon[/FONT]
[FONT=&quot]50HZ[/FONT][FONT=&quot] نامتقاطع[/FONT]	[FONT=&quot] اندازه قاب[/FONT]	[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]1.2ns[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT]	[FONT=&quot]كمترين زمان[/FONT]	[FONT=&quot]پايه زماني[/FONT]

[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]نتیجه:[/FONT]
[FONT=&quot]با توجه به تئوری لکترومغناطیس و معادلات ماکسول نور در سطح جدایی آب و هوا هنگامی که از هوا وارد آب می شود قسمتی بازتاب و قسمتی عبور می کند و نور[/FONT]TE[FONT=&quot] و[/FONT]tm[FONT=&quot] (بردار مغناطیسی والکتریکی به ترتیب بر صفحه ای که پرتوها وخط عمود بر سطح می سازد عمود است) به صورت جداگانه با ضریب بازتاب و عبور از معادلات فرنل بدست می آیند عمل نموده و نتیجه آن را می توان به صورت زیر بیان کرد:[/FONT]
[FONT=&quot]الف)نورهای عبوری و انعکاسی دارایپلاریز جزئی و در زاویه بروستر پلاریز کامل اند[/FONT]
[FONT=&quot]ب) مقدار انعکاس از سطح با افزایش زاویه پرتو فرودی با خط عمود بر سطح زیاد شده و سهم عبور کم[/FONT]
[FONT=&quot]چون این معاملات معلوم است می توان توسط رایانه محاسبه شده و سیگنالهای اکو را بهتر پردازش کند و اثر امواج دریا که باعث می گردد این زاویه تغییر کند را اصلاح نمود همچنین در اکو دریافتی از هدفهای زیر آبی پدیده عبور از آب به هوا را بوجود می آیند و معادلات فرنل در این مورد نیز معلوم است لذا می توان این پدیده ها را نیز حذف کرد اما[/FONT]pc[FONT=&quot] با سرعت بالا و برنامه نرم افزاری پیچیده احتیاج است همچنین بخاطر زاویه حد امکان دیدن اهداف تحت زاویه ها یی بحصوص امکان پذیر نبوده لذا برد لیدارهای ساحلی با طول برجی که لیدار در آن جاگذاری می شود بستگی دارد و در نهایت بسیار محدود است ولی این پدیده برای هدف های سطحی مشکل ایجاد نمی کند[/FONT]
[FONT=&quot]ولی چون بیم لیدار باریک است و مستقیم روی هدف توسط کریستال های [/FONT][FONT=&quot]kDp[/FONT][FONT=&quot] با اثر الکترونیکی اسکن می گردد با فرکانس[/FONT][FONT=&quot]1 mhz[/FONT][FONT=&quot] لذا جنگ الکترونیکی که در رادارها موسوم است در این لیدارها وجود ندارد و در ضمن با توجه به طول موج های مخصوص که به آلاینده های خاص حساس است می توان لیدارهای آشکارساز آلودگی مواد نفتی و... ساخت که دقت بسیار بالایی داشته و این امکان در سونار و رادار وجود ندارد و می توان لایه های گوناگون آب را که در ساحل آلوده شده است را آشکار سازی کرد لیدارها بخاطر عبور در آب و در سطح دریا هم کار رادار و سونار را به تنهایی انجام می دهند ولی لیدارهای زیرسطحی بخاطرطول موج نورسبز که تنها طول موجی است عبور آن در دریا بیشتر است در این شرایط دز آب هوایی بعد از کار افتاده و کارایی رادار و سونار را ندارند ولی در شرایط عادی که هوا مه آلود نباشد بسیار خوب عمل می کنند [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]

منابع
1. موسسه نور ساز لا مه 2. ليزر و کاربردهاي آن، نوشته دکتر اکبر حريري. 3. ليزر اصول و کاربردها، تاليف ج. ويلسون ـ ج . ف . ب. هاوکز، ترجمه دکتر عباس بهجت

4. Bebichenko, s. and porgvkina. L. 1997. Applications of tuneable LIDARS of FLS – series in marine investigations. Proc. 3rd EARSEL Workshop on LIDAR Remote sensing of land and sea

5. Edner, H. Johanss n, J, Raganrson, P. Svanberg. S. and wallinder E. 1995. Remote monitoring of vegctation usiga fluovesnse lidar system in spectrally resolved and multi – spectral imaging modes. EARSEl Adv. In Remote sensing , 3 (3): 198- 206.

.

[FONT=&quot]1[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]ROV[FONT=&quot] سيستمي براي حمل و جابجايي ليدار ميباشد. [/FONT]

Thread starter	عنوان	تالار	پاسخ ها	تاریخ
	کتاب ،جزوه و اسلاید های مخابرات نوری	مخابرات نوری	3	Jun 20, 2014
I	OMC کردن صنعت مخابرات	مخابرات نوری	1	Jan 9, 2015
F	نکات ضروری در بهبود عملکرد فیبر نوری	مخابرات نوری	0	May 15, 2017
F	لایه محافظ فیبر نوری	مخابرات نوری	0	Aug 7, 2016
F	4 قضاوت نادرست در مورد فیبر نوری	مخابرات نوری	0	May 23, 2016

مخابرات نوری

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

مدیر مهندسی برق مخابرات - متخصص نیمه هادی

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

عضو جدید

Similar threads