مخابرات نوری: چشم انداز آینده، جایگاه و ضرورت آموزش در مهندسی برق

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسنده

استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه شیراز

چکیده

مخابرات نوری زمینه­ساز شگرف­ترین تحولات در سیستمهای مخابراتی در دو دهۀ اخیر بوده است؛ به­ گونه­ای که دنیای کنونی ارتباطات بدون شبکه­های فیبر نوری زیرساخت غیرقابل­تصور است و جایگزینی فیبر نوری به­جای سیم مسی در بخش دسترسی شبکه تا منازل نیز در کشورهای توسعه­یافته در حال انجام است. به­علاوه، افق پیشِ­روی این حوزه بسیار فراتر از شبکه­های مبتنی بر فیبر است و فناوریهایی نظیر مخابرات بی­سیم نوری، ارسال داده در نور مرئی، شبکه­های هوشمند نوری، و پردازشگرهای تمام­نوری نقش پررنگ این گرایش از مهندسی مخابرات را در سالهای آینده برجسته­تر می­سازد. بااین­وجود، آموزش مخابرات نوری جایگاه قابل­اعتنایی در برنامۀ آموزشی مهندسی برق کشور ندارد و عدم آشنایی عمیق متخصصان داخلی با مفاهیم پایه و نیز مبحثهای پیشرفتة این حوزه، راه را بر طراحی مناسب و
پیاده­سازی بومی هر یک از فناوریهای فوق خواهد بست. همچنین، نه­تنها باید نظاره­گر ورود تمام فناوری از خارج از کشور بود، بلکه در زمینۀ بهره­برداری مناسب، انطباق، توسعه و بهینه­سازی نیز کشور را به یک واردکنندة خدمات مبدل می­سازد. ازاین­رو، در این مقاله کوشش شده است طرحی برای آموزش مخابرات نوری در مهندسی برق ـ مخابرات، در دو سطح کارشناسی و تحصیلات تکمیلی، ارائه گردد تا با پوشش مهمترین مفاهیم و اصول موردنیاز، توانایی مواجهه با فناوریهای روز و پیش­بینی و انطباق با فناوریهای آینده را در متولیان آینده صنعت مخابرات کشور ایجاد کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optical communications: future prospects, role and importance of education in electrical engineering

نویسنده [English]

  • Mahmoud Farhang
Assistant Professor, Department of Computer Science and Engineering and Information Technology, Shiraz University
چکیده [English]

Optical communications has resulted in remarkable breakthroughs in communications systems in the last two decades, such that the current communications world could not be imagined without the backbone optical fiber networks. Also, in the access network, optical fibers have replaced the copper wires in many developed countries.
Moreover, emerging technologies such as optical wireless and visible light communications, smart optical networks, and all-optical processing underline the role of this branch of communications engineering in the upcoming years. However, optical communications does not have a considerable proportion in the electrical engineering education in our country. This will prevent domestic development and implementation of the above-mentioned technologies and will make the country dependent to the foreign sources for any related services in this field. In this paper, a scheme is proposed for the training of the fundamentals of optical communications at both undergraduate and graduate levels in electrical engineering. This would provide a background of the principles and develop basic expertise in the engineers to deal with current and future technologies in optical communications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • optical communications
  • electrical engineering
  • communication engineering
  • Education
  • Curriculum
Essiambre, R. J. and Tkach, R. W. (2012). Capacity trends and limits of optical communication networks. Proceedings of the IEEE, 100(5), 1035-1055.

Grobe, L.; Paraskevopoulos, A.; Hilt, J.; Schulz, D.; Lassak, F.; Hartlieb, F.; Kottke, C.; Jungnickel, V. and Dieter Langer, K. (2013). High-speed visible light communication systems. IEEE Communications Magazine, 51(12), 60-66.

BCC Reaserch Company. (2015). Free-space optical communications technology: Global markets, Report PHO018A.

Saleh, B. E. and Teich, M. C. (2009). Fundamentals of photonics. Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.

Hecht, E. (2017). Optics. Boston: Pearson.

Keiser, G. (2011). Optical fiber communication: Mc-Graw Hill.

Mynbaev, D. K. and Scheiner, L. (2001). Fiber-optic communication technology:  Pearson.

Ghassemlooy, Z. (2017). Optical wireless communications: System and channel modeling with Matlab. London: CRC Press.