طراحی و پیاده سازی فرستندهی فیبر نوری با نرخ بیت 4.25gbps 4.25 مطابق با بخش 1000based-sx از استاندارد گیگابیت اترنت
چکیده
با استفاده از سیستمهای مخابرات نوری امکان ارسال و دریافت اطلاعات با پهنای باند وسیع فراهم میگردد. سیستم های مخابرات نوری به دو دسته ی مخابرات فیبر نوری و مخابرات نوری در فضای آزاد تقسیم م یشوند. سیستمهای مخابرات فیبر نوری، کاربرد زیادی در انتقال اطلاعات با سرعت بالا مانند اینترنت و کاربردهای چندرسانه ای و شبکه های انتقال اطلاعات برای فواصل مختلف دارند. سیستم مبتنی بر استاندارد گیگابیت اترنت، نوعی سیستم مخابراتی است که استاندارهای مربوط به آن در استاندارد ieee802.3z تعریف م یشوند. در قسمتی از این استاندارد به نام 1000based-sx که برای مخابرات برد کوتاه تعریف شده است، از فیبر نوری چند مودی به عنوان کانال استفاده میشود. در این پایان نامه، ضمن بررسی فرستنده ی نوری و پارامترها و اجزای آن، یک فرستنده ی فیبر نوری مطابق بابخش 100based-sx از استاندارد گیگابیت اترنت طراحی و پیاده سازی شده است. این فرستنده قابلیت ارسال اطلاعات بر روی طول موج 850nm با نرخ بیت 4.25gbps بر روی فیبر با طول 1000 متر را دارد. با توجه به پهن باند بودن سیگنال ورودی فرستندهی نوری پیاده سازی شده تا 8.5ghz ، برای مسیرهای عبور سیگنالهای فرکانس بالا از خطوط انتقال استفاده میشود. خطوط انتقال بکار رفته از نوع (cpwg(coplanar waveguide with ground و میکرواستریپ کوپل شده می باشند که به کمک نرم افزار ads طراحی می شوند و پارامترهای s آنها بهینه می شوند. لیزر نیمه هادی vcsel (vertical cavity surface emitting laser با توجه به قیمت ارزان و بازدهی خوب آن، به عنوان منبع نور برای سیستم های فیبر نوری چند مودی مسافت کوتاه استفاده میشود. اما پارامترهای vcsel به درجه حرارت وابسته هستند که منجر به تغییر توان خروجی آن با تغییر دما میشود. بنابراین مداری برای راه اندازی و کنترل vcsel طراحی شده و توان متوسط vcsel در آن به کمک مکانیزم فیدبک ثابت نگه داشته میشود. مدار طراحی شده بر روی برد مدارچاپی چهارلایه با دی الکتریک fr4 پیاده سازی میشود. در نهایت پارامترهای مربوط به فرستنده، از روی دیاگرام چشمی خروجی آن اندازه گیری شده و با مقادیر استاندارد مقایسه میگردد. از آنجا که بهترین راه برای حصول اطمینان از صحت عملکرد یک سیستم فرستنده-گیرنده، تست ber است برای اطمینان از صحت عملکرد سیستم این تست نیز انجام میشود.