شبکه‌های نوری

Optical Networks

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: شبکه‌های کامپیوتری
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با فناوری‌های ارتباطی فیبر نوری با حفظ توازن بین مباحث عملکرد اجزاء و ملاحظات طراحی کلان سیستم است. عمده مطالب شامل پارامترهای عملکرد و مشکلات ساخت، لیزر، مدولاسیون LED و پاسخ آشکارساز، تجزیه و تحلیل پیوند و اتصال، مزایای فیبر نوری، پیشرفت‌ها و کاربردهای اخیر می‌باشد.

سرفصل‌ها

  1. مبانی فیبر نوری (شامل: معماری‌های TDM، DWDM، QPSK، QAM، ساختار فیبر و انواع آن نظیر: تک حالته، چند حالته، شاخص پله‌ای، مدرج)، اتصالات و اسپلایس
  2. تلفات در فیبر نوری (شامل: مباحث تضعیف، جذب، پراکندگی و راهکارهای کاهش تلفات نظیر: فیبرهای خاص، تقویت کننده ها)
  3. اثر پراکندگی (پراکندگی بین‌وجهی، پراکندگی مواد، پراکندگی هدایت موج، پراکندگی حالت قطبی، پراکندگی کل)
  4. منابع نوری (LED‌ها و لیزرها، لیزرهای نیمه‌هادی، ویژگی‌های طیفی، ویژگی‌های ولتاژ پاور، پاسخ فرکانسی)
  5. آشکارسازها (فتودیودهای P-I-N و APD و عملکرد آن‌ها، تشخیص نوری شامل مفاهیم نویز، تشخیص منسجم و غیرمنسجم)
  6. ملاحظات طراحی سیستم (انواع مدولاسیون نوری، عملکرد و کاربرد دستگاه‌های نوری نظیر: کوپلرو سوئیچ، مفهوم WDM در شبکه‌های نوری، انواع و کاربرد تقویت کننده‌های نوری)
  7. معماری شبکه‌های نوری (معرفی اجزای اصلی تشکیل‌دهنده شبکه‌های فیبر نوری و بررسی انواع توپولوژی‌ها: تک هاپ، چند هاپ، هیبرید، فوتونیک)
  8. طراحی شبکه‌های خاص (مفاهیم و کاربردهای FTTX (Fiber To The X)، طراحی شبکه‌های نوری برای مراکز داده، معرفی و بررسی شبکه‌های توزیع کلید کوانتومی)

ارزیابی پیشنهادی

  • تمرین‌ها: ۲۰ درصد نمره
  • آزمون‌های میان‌ترم و پایانی: ۶۵ درصد نمره
  • پروژه: ۱۵ درصد نمره

منابع پیشنهادی

  1. G. Keiser. Optical Fiber Communications. 4th Edition McGraw-Hill, 2010.
  2. M. Sibley.Optical Communications: Components and Systems. 3rd Edition. springer, 2020.
  3. S. Kumar and M. J. Deen. Fiber Optic Communication Systems. Wiley 2014.