مزايا و معايب فيبر نوری

مزايا و معايب فيبرها

1- مزاياي فيبرهاي چند مدي در
مقايسه با فيبرهاي تك مدي:

1-1  بزرگتر بودن قطر هسته

1-2  ساده تر بودن تزريق انرژي نور به داخل فيبر

1-3  امكانات بهتر براي اتصال فيبرها به يكديگر

1-4  امكان استفاده از هر دو منبع نور LD و LED (در صورتيكه
فيبر تك مدي با نور ليزري ”LD“ بهتر كار مي كند.)

2- معايب فيبر چند مدي در مقايسه با
فيبر تك مدي:

2-1  فيبر چند مدي داراي اعوجاج بين مدي مي باشد.

2-2  پهناي باند فيبرهاي چند مدي, كوچك تر از فيبر
تك مدي مي باشد.

3-2  تلفات يا تضعيف در فيبرهاي چند مدي بيشتر است.

2-4  امكان ساخت فيبرهاي چند مدي طولاني(با طول
بلند) كمتر است.

منابع نور:

دستگاه هايي كه وظيفه تبديل سيگنال
الكتريكي به سيگنال نوري را انجام مي دهند, منابع نور ناميده مي شوند. منابع نور
دو دسته اند:

1-                      
LED 36

2-                      
LD 37

هر دو دسته از نيمه هادي هايي كه از
تركيب آلومينيوم(Al)، گاليم(Ga)، آرسنيك(As), ژرمانيم(Ge), فسفر(P), اينديم(In)، آنتيموان(Sb) و سيليسيم(Si) حاصل مي شوند.

شرايط منابع نور مورد استفاده در سيستم هاي مخابرات نوري

1- طول موج:

طول موج منبع نور بايد در جايي قرار
گيرد كه تلفات فيبر نوري, بسيار كم  و در
عين حال، اعوجاج آن نيز كمينه باشد. طول موج نور در حوالي 3/1 تا 55/1 ميكرون(1310
تا 1550 نانومتر) طراحي مي گردد و بلور آن تركيب زير است:

InGaAsP  (اينديم، گاليم، آرسنيك، فسفر)

InGaAs  (اينديم، گاليم، آرسنيك)

GaAsSb  (گاليم، آرسنيك، آنتيموان)

2- قابليت اطمينان:

عمر مفيد طولاني, از ضروريات منبع
نور است. هدف اين است كه عمر چنين منابعي حدوداً به 106 ساعت(114 سال) برسد.

3- توان خروجي:

منبع نور بايد بتواند به حدي توان
در سيستم مخابراتي تحويل دهد كه پاسخگوي تلفات بوده و حداقل توان قابل دريافتي را
به آشكارساز برساند. در حال حاضر توان هاي               1 الي 10 ميلي وات رايج است.

4- راندمان تواني:

راندمان منبع نور بايد بيشتر از 10%
باشد.

                                                                              
= po∕pi ´ 100>10 h      

5- پهناي طيف38

پهناي طيف منبع نور, اثر شديدي بر
پهناي باند سيستم مخابراتي دارد. هرقدر پهناي باند زيادتري براي سيستم در نظر
گرفته شود، لازم است پهناي باند منبع نور كوچك تر شود. براي سيستم هاي پر ظرفيت كه
از فيبر تك مدي استفاده مي شود, پهناي طيف از رابطه زير به دست مي آيد:

dl = A 100∕L∆f [Ao]

L: طول فيبر بر حسب كيلومتر

∆f: پهناي باند بر حسب GHZ

A: با شكل پالس تعيين مي گردد.

6- همگرايي39

منبع نور بايستي از كيفيت خوبي
برخوردار باشد, به نحوي كه بتوان آن را كاملاً متمركز كرد. اين تمركز پذيري هنگام
تحويل توان از منبع به داخل فيبر، از اهميت فراواني برخوردار است.

7- مدولاسيون

در سيستم هاي مخابرات نوري, از نور
به عنوان حمل كننده استفاده مي شود. مدولاسيون به دو روش امكان پذير است:

1-7  مدولاسيون مستقيم كه شدت نور خارجي مستقيماً
مدوله مي شود.

2-7  مدولاسيون خارجي كه نور خارجي به وسيله
مدولاتور مدوله مي شود.

8- اندازه, وزن و صرفه اقتصادي:

منبع نور بايستي از نظر شكل و
اندازه, قابل قياس با ديگر اجزاء سيستم مخابرات نوري و قيمت آن هم مناسب باشد.

آشكار سازهاي نوري

در سيستم هاي فيبر نوري، نوعي
آشكارساز در طرف گيرنده فيبر موردنياز است تا               نور مدوله را كه در طول فيبر
منتشر شده است آشكار نمايد. به عبارت ديگر سيگنال هاي نوري را به سيگنال هاي
الكتريكي تبديل مي كند. اين آشكار سازها از فتوديودهاي            نيمه هادي مي باشند كه براحتي به
فيبر كوپله مي شوند  و بايد داراي مشخصات
زير باشند:

1. حساسيت
   زياد به نور در طول موج منبع نور
2. پهناي
   باند خوب
3. زمان
   سريع پاسخ به نور
4. نويز
   كم
5. پايداري
   مشخصات در صورت تغييرات شرايط خارجي
6. قابليت
   اطمينان
7. عدم
   نياز به ولتاژهاي زياد
8. اندازه
   كوچك
9. قيمت
   كم

دونوع اصلي از فتوديودهاي نيمه هادي
كه داراي شرايط فوق هستند عبارتند از:

1. PIN  ديود
2. APD41