زاویة پذیرش در فیبرهای نوری ((Angle Acceptance
زاویه ای است که نور می بایست در محدودة آن به فیبر نوری جهت انتقال تابانده شود بعبارت بهتر، زاویه ای است که نور تابیده شده به فیبر با محور طولی ایجاد می کند به طوریکه پس از ورود به فیبر در مرز مغزی پوشش بشکند و تماماً بداخل فیبر منعکس شود .
تعریف زاویه پذیرش: بزرگترین زاویه ای است که در ابتدا فیبر نوری می تواند داشته باشد به طوریکه درمرز جدایی بین هسته و غلاف فیبر نوری
هنگامیکه نور به طریقی به فیبر تابانیده شود که تحت زاویةبحرانی به مرز دو محیط مغز و پوشش فیبرکه دارای ضرایب شکست n1،n2 هستند برسد در این حالت زاویة بین شعاع تابش a و محور فیبر نوری در محل بر خورد آن به هسته تار فیبر نوری را زاویةپذیرش یا زاویة تغذیة فیبر نوری گویند وبا به فیبر نوری بتابند از مرز بین مغز و پوشش فیبر گذشته و از بین می روند. بنابراین را زاویه پذیرش فیبر نوری می نامند و آن بزرگترین
زاویه ای است که اگر نور تحت آن زاویه به فیبر نوری بتابد در آن انتشار می یابد یا بعبارت دیگر زاویه ای از موج ورودی به فیبر را که به ازای زوایای بیشتراز آن شود ، زاویه پذیرش می نامند .
ساخت فیبر نوری
موادی که برای ساخت فیبر نوری انتخاب می شوند باید دارای خواص زیر باشند :
باید امکان ساخت فیبر نوری طولانی و نازک با قابلیت انعطاف زیاد با آنها ممکن باشد .
مواد باید در طول موج نور مورد نظر کاملاً شفاف باشند تا بتوانند نور را با راندمان بالا هدایت کنند شفافیت مواد باید به حدی باشد که بطور مثال اگر شیشه ای به قطر 25Km داشته باشیم ، بتوان اجسام را به وضوح از آن طرف شیشه تشخیص داد .
بطور فیزیکی بتوان با افزودن مقدار کمی از مواد مشابه دیگر ضریب شکست آنرا برای مغزی و غلاف تغییر داد .
خواص فوق عمدتاً در شیشه قابل دستیابی است .
تا به حال بیشتر از همه از شیشه های اکسیدی که کاملاً از نظر نوری شفاف هستند برای ساخت فیبرنوری استفاده شده است و معمول ترین این اکسیدها ، سیلیکا یا اکسید سیلیسیم است (Sio2 )
که ضریب شکست آن در طول موج 0.85 برابر 1.458 می باشد .
همچنین این ماده یکی از ثابت ترین مواد از نظر شیمیایی و دارای نقطه ذوب بسیار بالا بوده و از ضریب انبساط حرارتی کم برخوردار است و قدرت مکانیکی کافی دارد و روشهای تولید سریع آن وجود دارد و قیمت آن نیز نسبتاً پایین است و بطور کلی ماده ای است که با از بین بردن ناخالصیها ، فیبر نوری با تضعیف 0.2 dB / km بدست می آید و تنها عیب این ماده ( سیلیکا ) ، زیانهای پدیده جذب می باشد. برای تولید فیبر دو ماده مشابه که ضریب شکست آنها قدری با هم تفاوت داشته باشد لازم است در صدی از مواد دیگر که به مواد افزودنی مشهورند نظیرF فلوئور و یا اکسیدهای مختلف مانند Be203 ( اکسید بر ) اکسید ژرمانیوم ( Geo2 ) اکسید فسفر ( p2o5 ) و اکسید های دیگر همانطور که به سیلیکا اضافه می گردد .
اضافه شدنGeo2 یا P2O3 موجب افزایش ضریب شکست و تزریق فلوئور یا Be2O3 موجب کاهش آن می شود . مواد افزودنی را مواد تراز کننده یا دوپانت ( Dopant ) نیز می گویند تغییر ضریب شکست بصورت تابعی از غلظت مواد افزودنی در سیلیکا است .
روش « تکنیک » ساخت فیبرTechnigaes Fiber manu facturing
برای ساخت فیبر نوری از انواع مواد ، عمدتاً از دو تکنیک استفاده می شود .
- روش MCVD ( Modified chemical vapor Deposition )
یا به بیان دیگر رسوب بخار شیمیایی تعدیل یافته و یا کنترل شده می باشد .
- روش VAD ( Vapor Axial Deposition )
یا به بیان دیگر رسوب بخار در محور عمودی نامیده می شود .
1 – روش MCVD در سال 1974 در آزمایشگاه بل عرضه گردید و در حال حاضر این تکنیک درحد وسیعی در جهان کاربرد دارد . این تکنیک بعضی اوقات بنام اکسیداسیون درونی بخار ( Vapor Phase Oxidation Process ) نیز نامیده می شود در این روش ، موادی نظیر کلروسیلیسیم ( Sicl4 ) و کلرو ژرمانیم (Gecl4 ) را که کاملاً خالص شده اند ، تبخیر کرده و با اکسیژن ترکیب کرد و اکسید عناصر فوق یعنی Sio2 ، Geo2 که بصورت پودر می باشد بدست آورد .
گازهای حاصل به وسیله کنترلهای جریان مواد، تنظیم می شوند . جریان گازهای به دست آمده به درون لوله شیشه ای (Silica Tube ) که با سرعت ثابتی می چرخد اعمال شده روی سطح داخلی لوله رسوب می کند . لوله شیشه ای روی نگه دارنده ای قرار دارد .
فعل و انفعال با حرارت دادن لوله شیشه ای تو سط مشعل متحرک (burner ) که از بین سوخت اکسیژن و هیدروژن بدست می آید آغاز شده و حاصل آن تشکیل لایه شیشه ای ژرمانیوم می باشد . لازم به ذکر است که لوله شیشه ای که نقش پوشش (cladding ) را در فیبر دارد . از انواع شیشه خالص است و مواد افزودنی که مزایا یاد شده برای ساخت هسته فیبر و کنترل پروفایل ضریب شکست هسته افزوده می گردد.
درجه حرارت لازم برای نشاندن لایه ها در داخل لوله حدود درجه سانتیگراد است و ضخامت هر لایه بین 5 تا 50 میکرومتر است و برای ساخت هسته ای با ضریب شکست تدریجی که به صورت سهمی باشد بیشتر از 50 لایه لازم است . پروفایل ضریب شکست تدریجی به وسیله تغییر و کنترل ، گاز ژرمانیوم انجام می گردد. پس از تشکیل مناسب هسته و لایه ها عمل بعدی فروریختن لوله شیشه ای متراکم سازی آن است که در طی آن لوله شیشه ای بین 1700 تا 1900 درجه سانتی گراد حرارت می بینید و لایه ها روی هم دیگر متراکم شده و به صورت میله جامد (Solid rod ) در می آیند . قطر لوله شیشه ای قبل از این مرحله حدود 25mm است که پس از عمل فروپاشی (collapse ) ، میله جامد حاصل دارای قطر 10mm تا 20mm می شود . این میله را پیش سازه یا پریفورم ( Preform ) می گویند و معمولاً حدود 60 الی 100 سانتی متر طول دارد . فیبر مورد نظر از پیش سازه ساخته می شود و به خاطر این منظور از دستگاهی استفاده می شود که در این دستگاه پیش سازه با دقت و به تدریج به یک کوره (Carbon Furnace ) که کوره کشش نامیده می شود وارد شده و انتهای پیش سازه تا حدی که قابل کشش باشد گرم
می گردد و در اثرکشیدن به تار بسیار نازکی که همان فیبر نوری است تبدیل می گردد . مثلاً برای ساخت فیبرهای چند مدی ، پریفورم را آنقدر می کشیم تا قطر آن به 125
میکرو متر برسد .
ساخت پروفایل ضریب شکست تدریجی 21
ارزیابی سیستمهای مخابرات نوری 27
اجزاء تشکیل دهنده سیستم انتقال نوری 53
شامل 70 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق تاریخچه مخابرات نوری
