طراح و مجری پروژه های فیبر نوری
طراح و مجری پروژه های فیبر نوری
با توسعه سریع شبکه، انواع تکنولوژی ها به وجود آمده است. در سال 2003، فن آوری شبکه PoE (توان برروی اترنت) استاندارد سازی شد. در حال حاضر به طور گسترده ای در شبکه های محلی بی سیم (LAN)، دوربین های IP و تلفن VoIP (صدا روی پروتکل اینترنت) استفاده می شود. PoE به کابل اجازه ی هدایت برق و سیگنال داده ها را می دهد. جریان الکتریکی عملکرد دستگاه را پشتیبانی می کند و تا حد زیادی میزان سیم مورد استفاده برای نصب و راه اندازی شبکه کاهش می یابد. بنابراین، ظهور شبکه PoE یک خبر کاملا خوب برای توسعه شبکه های مقرون به صرفه می باشد. اطلاعات بیشتری در مورد شبکه PoE در بندهای زیر آورده شده است:
اصول عملکرد PoE
سه مولفه اساسی در سیستم PoE وجود دارد: PSE، PD و کابل اترنت. PSE (توان منبع تجهیزات) مانند دستگاه سوئیچ PoE برای رساندن برق از طریق کابل مورد استفاده قرار می گیرد. PD (دستگاه دارای توان) دستگاه مورد استفاده برای دریافت توان از کابل می باشد. کابل به انتقال برق و سیگنال داده کمک خواهد کرد. جریان الکتریکی ابتدا از طریق کابل به PSE خواهد رفت، و سپس در انتهای مسیر از PD خارج می شود. از آنجا که انتقال سیگنال الکتریکی است، PoE تنها از طریق کابل اترنت جفت به هم تابیده شده در دسترس است. همچنین، جریان از سیگنال داده از یکدیگر جدا می باشند به طوری که هیچ یک از آنها تداخل با دیگری ندارد.
مزایای استفاده از PoE
استفاده از شبکه PoE دارای مزایای بسیاری می باشد:
1. انعطاف پذیری
از آنجا که دستگاه هایی مانند دوربین های IP و نقاط دسترسی بی سیم به طور دائم به پریز برق متصل نیست، می توان آنها را بدون در نظر گرفتن محدودیت منطقه در محل قرار داد. نصب دوباره نیز به آسانی پیاده سازی می شود .
2. ایمنی
شبکه PoE به گونه ای طراحی شده است که به اندازه کافی برای محافظت تجهیزات شبکه در برابر اضافه بار، کمبود توان یا نصب نادرست ایمن باشد.
3. قابلیت اعتماد
قدرت PoE از یک منبع مرکزی و سازگار به جای مجموعه ای از آداپتورهای دیواری توزیع شده، گرفته می شود. یک منبع تغذیه اضطراری پشتیبان گیری شبکه PoE برای بهره برداری پایدار تر به کار گرفته می شود.
4. مقیاس پذیری
با توجه به انرژی الکتریکی موجود در شبکه PoE، نصب و راه اندازی و توزیع اتصالات شبکه ساده تر و موثر است.
کاربرد های PoE
تلفن های VoIP، WLAN، RFID (شناسایی فرکانس رادیویی)، دوربین های امنیتی و یا دستگاه های دسترسی به کنترل برنامه های بزرگ برای شبکه PoE هستند. با استفاده از شبکه PoE، VoIP را قادر می سازد برای دریافت کامل برق از طریق شبکه، بدون نیاز به پریز برق AC هر تلفن قادر به انجام کار خواهد بود. دسترسی به شبکه بیسیم را می توان در مکان های مختلف مانند سقف، راهرو، لابی بدون رسانه های الکتریکی قرار داد. به همین ترتیب، PoE این اجازه را می دهد تا RFID خوانها به صورت راهبردی در مکان های بهینه سازی شده قرار داده شوند. استفاده از شبکه PoE برای دوربین های امنیتی و یا دستگاه های کنترل دسترسی در سقف، راهرو، لابی، و یا فضای باز ارزان تر می باشد.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، پیدایش PoE به میزان قابل توجهی اثربخشی شبکه را بهبود بخشیده است. تجهیزات قادرند با توجه به در دسترس بودن توان برق در هر محلی قرار داده شود. در تعداد زیادی از هزینه ها با حذف سیم های غیر ضروری صرفه جویی خواهد شد. این مقاله تنها به یک مقدمه کوتاه برای شبکه های PoE می باشد و مطالب مهم و زیادی می باشد که هنوز به آن پرداخته نشده است.
پژوهشگران موسسه فیزیک و فناوری مسکو (MIPT) ، دانشگاه ITMO و دانشگاه ملی استرالیا به صورت آزمایشگاهی به این نتیجه رسیده اند که ذرات نانوی سیلیکونی میتوانند شدت آنچه اثر رامان نامیده میشود را تا حد زیادی افزایش دهند. این یافتهها میتوانند در توسعه منتشرکننده های نوری و تقویتکنندهها با مقیاس نانو برای خطوط ارتباطی فیبر نوری مورد استفاده قرار بگیرند.
یک گروه تحقیقات بین المللی از استرالیا و روسیه به صورت تجربی نشان دادهاند که ذرات نانوی سیلیکونی میتوانند شدت آنچه اثر رامان نامیده میشود را تا حد زیادی افزایش دهند. این یافتهها میتوانند در توسعه منتشرکننده های نوری و تقویتکنندهها با مقیاس نانو برای خطوط ارتباطی فیبر نوری مورد استفاده قرار بگیرند.
به طور معمول زمانی که نور با ماده برهمکنش میکند، رنگ آن یا به عبارت دیگر طول موج آن تغییر نمیکند. استثناهایی برای این قانون وجود دارد که از آن جمله میتوان به اثر رامان اشاره کرد. در این حالت برهمکنش نور با مولکول ماده به نوعی است که انرژی مولکول متناسب با حرکت ارتعاشی آن افزایش مییابد. سپس این مولکول فوتونی را از خود بازنشر میکند که دارای انرژی کمتر یا طول موج بلندتری نسبت به نور فرودی است. به عبارت دیگر نور قرمزتر میشود. این فرایند میتواند در بلورهای تودهای نیز مشاهده شود.
کشف اثر رامان منجر به ظهور عرصه جدیدی در علوم کاربردی به نام طیفسنجی رامان گردید. این روش امکان شناسایی تکمولکولهای مواد شیمیایی را ایجاد میکند. به علاوه، امروزه از اثر رامان به طور گسترده ای در شبکههای فیبر نوری برای تقویت سیگنال استفاده میشود.
تاکنون برای بهبود اثر رامان از موجبرها و حفره های با اندازه میکروی کروی با اندازه بزرگتر از طول موج نور نشری استفاده میشد. با این حال توسعه ابزارهای ارتباطی مینیاتوری نیاز به اجزای اپتیکی کوچکتری دارد. این ابزارها انرژی کمتری مصرف کرده و ادغام آنها در تراشههای الکترونیکی یا اپتیکی آسانتر است.
پژوهشگران MIPT به دنبال یافتن راههایی برای کوچکسازی تقویتکنندههای رامان هستند. این محققان از نانوکرههای سیلیکون بهره بردند که نوسانگرهای اپتیکی به نام نوسانگرهای مای (Mie) را حمایت میکردند. این ذرات در اندازههای مختلف وجود داشته و فرکانس نوسانگر به اندازه ذرات بستگی دارد. یکی از نوسانهایی که برای بلندترین طولموجها اتفاق میافتد، ارتعاش دوقطبی مغناطیسی است. طول موج این ارتعاش قابل مقایسه با قطر ذرات است. با این حال در سیلیکون به دلیل ضریب شکست بالا، ارتعاش دوقطبی مغناطیسی در محدوده اپتیکی (طولموجهای بلندتر از 300 نانومتر) برای ذرات نانوی با قطر تقریبی 100 نانومتر روی میدهد. این ویژگی امکان استفاده از ذرات نانو سیلیکون را به عنوان عناصر مینیاتوری برای تقویت پدیدههای اپتیکی مختلفی همچون انتشار خودبهخودی نور و جذب نور بهبودیافته فراهم میآورد.
منبع