طراحی و شبیه سازی سیستم مخابرات نوری فضای آزاد

چکیده مخابرات نوری فضای آزاد در چند دهه ی اخیر توجه زیادی را در کاربردهای نظامی، تجاری و آموزشی به خود جلب کرده است. مزایای این تکنولوژی شامل بازده توان بالا، نصب سریع، قابلیت جابه جایی، امنیت بالای تبادل اطلاعات در برابر استراق سمع، عدم تأثیر پذیری از تداخلات الکترومغناطیس و سرعت بالای تبادل اطلاعات سبب برتری این تکنولوژی نسبت به دیگر تکنولوژی های مخابراتی و جایگزین کردن آن برای برخی از کاربردهای مخابراتی چون ارتباط نهایی کاربر با شبکه های فیبر نوری، مخابرات بین ماهواره ای در فضا، مخابرات زیردریایی ها و مخابرات زمینی بین دو ایستگاه ثابت شده است. علی رغم ویژگی های منحصر به فرد این تکنولوژی، معایب آن نیز چون تأثیرپذیری بالا از عوامل جوی، حساسیت بالا نسبت به جابه جایی های فرستنده و یا گیرنده و محدودیت فاصله فرستنده و گیرنده چالش های بسیاری را در گسترش آن ایجاد کرده است. در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی یک سیستم مخابرات نوری فضای آزاد به طور کامل بررسی شده است و نتایج شبیه سازی ها با نتایج تست های آزمایشگاهی (برای فاصله 2 متر)مقایسه شده است تا سطح اعتبار شبیه سازی ها بررسی شود. در شبیه ساز ارائه شده تمام عوامل موثر بر پرتو نوری ارسال شده از منبع نوری شامل نویزهای فرستنده، گیرنده و کانال، اثر تغییرات دما و طول موج، تضعیف کانال و جابه جایی های فرستنده و گیرنده، بررسی شده است. مقایسه ی نتایج شبیه سازی ها با نتایج تست های آزمایشگاهی نشان از تطبیق خوب این دو با یکدیگر دارد. همچنین نتایج به دست آمده نشان می دهد که شرایط جوی و نیز جابه جایی های هر چند کوچک در فرستنده و یا گیرنده که مسیر مستقیم فرستنده و گیرنده را از بین می برد، به شدت عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار می دهند.