پایان نامه ارشد برق لیزر DBR و بررسی اثر افزایش عمق کانال بر بهبود عملکرد آن

اختصاصی از هایدی پایان نامه ارشد برق لیزر DBR و بررسی اثر افزایش عمق کانال بر بهبود عملکرد آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

دیودهای لیزر مبتنی بر ساختار بازتابگرهای توزیع شده براگ، به عنوان منابع نوری ارزان و مطمئن، امروزه در محدوده وسیعی از طول موج های 1.1μm:1.7μm با خاصیت تفرق پایین در سیستم های مخابراتی به کار رفته و گسترش وسیع یافته اند. تغییر در ساختمان و عمق فیزیکی این بازتابگرهای کنگره ای، خواص لیزر نیمه هادی مبتنی بر این تکنیک را تحت تاثیر قرار می دهند.

در این پایان نامه، لزر DBR مورد بررسی قرار می گیرد و مشخصات انعکاس آینه های براگی که عمق شیارهای آنها افزایش یافته تجزیه و تحلیل می گردد. ما با افزایش در عمق شیارهای این ساختار کنگره ای به بررسی بهبود منتجه در ضریب محدود کننده انرژی و ضریب امواج پرداخته و نشان دادیم در اثر افزایش عمق شیارها، منحنی اندازه ضریب بازتاب این بازتابگرهای توزیع شده بهبود یافته و منحنی تلفات مربوط به این آینه ها کاهش می یابد و نتیجه گرفتیم که مشخصات حالت آستانه لیزرهای نیمه هادی DBR مبتنی بر این تکنیک بهبود قابل ملاحظه ای می یابند. صحت نتایج به دست آمده با مقالات ارائه شده در قسمت منابع تایید می شود. محاسبات و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار MATLAB v7.0.4 انجام شده است.

مقدمه:

دی الکتریکهای شامل آرایه های تناوبی که می توانند نور را در طول موج های مختلف تابانده و یا عبور دهند، از اصول فیزیکی اولیه پدیده های زیبای طبیعی پیروی می کنند. به عنوان مثال، طیف های رنگ های زیبایی که از بالهای یک پروانه در زیر نور خورشید بازتابانده می شوند، ناشی از بازتاب های مختلف رنگهای تشکیل دهنده نور خورشید، از ساختارهای دی الکتریک تناوبی تشکیل دهنده سطح بال پروانه می باشند. اصول بکار رفته در فیزیک این فیدبک های تناوبی توزیع شده در یک ساختار و رفتار آنها در برابر نور تابیده شده، آنها را در محدوده وسیعی از کاربردها، از منابع بازخوان نوری اطلاعات در دیسک های فشرده شده کامپیوتری، تا انتقال دهنده های خاص لیزری در فیبرهای نوری سیستم های مخابراتی، متداول ساخته است. فرکانس گزین بودن خاصیت بازتاب و عبور این ساختارها نسبت به طیف های تشکیل دهنده نور تابیده شده، آنها را به بهترین گزینه برای جایگزینی با آینه های رایج ساختار لیزر فابری پروت ساده بدل ساخته است.

در واقع اگر بتوان رفتار آینه های دو سر لیزر فابری پروت را نسبت به طول موج های تابیده شده حساس و متفاوت ساخت، آنگاه می توان برای طول موجی خاص در داخل کاواک لیزر تشدید ایجاد نمود، طول موج خروجی نور لیزر را تحت کنترل درآورد و خروجی تک فرکانسی داشت. چنین لیزرهایی به عنوان لیزرهای تک فرکانسی شناخته شده و با توجه به اهمیت و نقش کلیدی آنها در سیستم های مخابرات نوری به طور گسترده ای از دهه 1980 مورد مطالعه گرفته اند.

دیودهای لیزر فابری پروتی که به جای یک یا هردو آینه انتهایی، از آینه هایی با بازتابگرهای تناوبی توزیع شده سود می جویند، به عنوان لیزر نیمه هادی DBR شناخته می شوند.

در این پروژه سعی شده است تا اثر تغییر عمق شیارهای ساختار کنگره ای بر عملکرد چنین لیزری بررسی گردد. فصل های تشکیل دهنده این پروژه عبارتند از:

فصل اول، که در آن به کلیاتی نظیر تاریخچه مخابرات نوری می پردازیم. در این فصل به چگونگی تولید نور لیزر در ساختارهای نیمه هادی، علت استفاده از دیودهای لیزر نیمه هادی در سیستم های مخابراتی و تقسیم بندی انواع دیودها از نقطه نظر هدایت مدهای تولید شده، می پردازیم.

فصل دوم، که در آن ضمن معرفی تئوری روش ماتریس انتقال، به روشی برای دستیابی به ضرایب بازتاب و انتقال کلی دیده شده از ساختاری با بازتابگرهای تناوبی توزیع شده و به کار رفته بجای آینه های لیزر فابری پروت، می پردازیم. روش ماتریس انتقال از آن جهت مورد توجه می باشد که ضمن عمومیت داشتن و مطمئن بودن، تمامی ساختارهای این چنینی را پوشش داده و به کمک آن می توان ضمن ساده سازی ساختارهای پیچیده به ساختارهای بنیادی و ساده تر متصل بهم، به آسانی رفتار کل مجموعه را تنها با ضرب ماتریس های انتقال این اجزای ساده تر به دست آورد و خواص کلی این مجموعه را مورد بررسی قرار داد.

فصل سوم، که در آن ضمن معرفی روش تئوری امواج تزویج شده، به بررسی انتشار مدهای تولید شده محفظه تشدید کاواک لیزر در محیط های دی الکتریک چند لایه پرداخته و ضرایبی نظیر ضریب محدود کننده مد در این محیط و ضریب تزویج این مدها را تعریف کرده و به دست می آوریم. این ضرایب در بررسی وضعیت انتشار امواج در ساختارهای فیزیکی متناوب مختلف بسیار مهم و کاربردی می باشند. سپس به بررسی اثر تغییر عمق شیارهای ساختار کنگره ای بر روی این فاکتورهای اساسی پرداخته و بر روی بهبودی که در مشخصات توصیف کننده عملکرد لیزر DBR به وجود می آید، بحث می نماییم.

و در فصل چهارم ضمن جمع بندی و تحلیل نتایج حاصله، نگاهی به کاربرد این قطعات در سیستم های امروزی انداخته و ضمن معرفی چند مرجع فارسی و غیر فارسی، پیشنهاداتی را جهت ادامه این بحث ارائه می نماییم.

تعداد صفحه : 113

سمینار ارشد برق لیزر و تمام نگاری و کاربردهای لیزر

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق لیزر و تمام نگاری و کاربردهای لیزر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 

 

 

 

لیزر و تمام نگاری و کاربردهای لیزر

فرمت PDF

تعداد صفحات 81

سمینار ارشد برق آشنایی با انواع ترانسفورماتورهای خشک

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق آشنایی با انواع ترانسفورماتورهای خشک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

آشنایی با انواع ترانسفورماتورهای خشک

فرمت PDF

تعداد صفحات 67

سمینار ارشد برق بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

کاندیشن مانیتورینگ با توسعه تکنولوژی های نو برای تشخیص و برنامه ریزی پیشگیرانه در صنعت به خصوص ماشین های الکتریکی گسترش یافته است. موتورهای القایی در نیروگاه ها و صنایع مختلف از جمله صنعت برق کاربرد زیادی داشته و معمولا وظیفه مهم و حساسی را به عهده دارند.

روش های مختلفی برای تشخیص خطا و کشف فالت های احتمالی در ماشین های الکتریکی در سریع ترین زمان ممکن با استفاده از کمیت های مختلف مثل جریان، ولتاژ، سرعت، بازدهی، دما و ارتعاش صورت می گیرد. در حال حاضر از روش های مکانیکی و الکتریکی مختلفی برای مانیتورینگ استفاده می شود. یکی از روش های مکانیکی مهم استفاده از سیگنال های ارتعاشی در ماشین است. در حال حاضر از روش های نوینی برای مانیتورینگ در ماشین ها استفاده می گردد که می توان به سیستم های خبره، منطق فازی، شبکه های عصبی و تحلیل موجک و… نام برد. در این سمینار با جزییات به ارایه کلیه روش های مانیتورینگ در ماشین های الکتریکی پرداخته می شود.

مقدمه:

با توجه به اینکه یکی از مهمترین هزینه در صنعت هزینه های تعمیر و نگهداری و توقفات روند تولید ناشی از خطاها می باشد، بحث تشخیص به موقع خطا به منظور پیشگیری از گسترش آن از اهمیت بالایی در صنعت برخوردار است. بسیاری از محققان و مهندسان در سال های اخیر توجه خود را به تشخیص خطا و نگهداری پیشگیرانه که هدف آن جلوگیری از خطاهای بزرگ در موتورهاست، معطوف کرده اند. تاکنون روش های مخرب و غیرمخرب زیادی پیشنهاد شده اند. روش های غیرمخرب روش هایی هستند که بر پایه اندازه گیری های ساده و ارزان بنا شده اند و نیازی به تغییر ساختار موتور ندارند.

اخیرا تشخیص خطا در ماشین های الکتریکی از روش های متداول قدیمی به سمت روش های مبتنی بر هوش مصنوعی می رود. متغیرهای زیادی در ماشین می توانند به عنوان سیگنال تشخیص خطا به کار گرفته شوند. به دلیل ساده بودن نمونه برداری از ولتاژها و جریان های استاتور و در دسترس بودن حسگرهای لازم برای اندازه گیری، استفاده از این سیگنال ها مناسب به نظر می رسد.

در این سمینار سعی می شود روش های هوشمند بر پایه تحلیل سیگنال برای تشخیص بعضی خطاها در موتور القایی مورد بررسی قرار گیرد، و سپس با انتخاب متد مناسب روشی برای تشخیص خطاهای مهم ارائه خواهد شد.

ابتدا در فصل اول به معرفی راهکارهای مختلف به کار رفته برای تشخیص خطا در ماشین های القایی، مزایا و معایب آنها پرداخته می شود. سپس در فصل دوم در مورد استفاده از هوش مصنوعی در تشخیص خطا بحث می شود. در فصل سوم نحوه طراحی و پیاده سازی دو طبقه بندی کننده از نوع بیزی و نیز شبکه عصبی به عنوان ابزار تفکیک موتورهای سالم از موتورهای خطادار شرح داده و ملاحظات مربوط به آن بیان خواهد شد. فصل چهارم به تحلیل موجک به عنوان یکی از ابزار مهم سیستم های هوشمند برای مانیتورینگ سیگنال های خطا و مقایسه با سیگنال های ماشین در حالت سالم و حتی به صورت آنلاین مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم به بررسی روش های مدلسازی دینامیکی موتور القایی معیوب می پردازیم به بررسی دیگر روش ها مانند روش اجزاء محدود، روش تفاضلات متناهی و روش تابع سیم پیچی پرداخته می شود و در نهایت در فصل ششم نیز نتیجه گیری را از سمینار ارائه می دهیم.

فصل اول

1- مروری بر روش های تشخیص خطا در موتورهای القایی

سیستم های تشخیص خطا به عنوان ابزاری جهت نگهداری و حفاظت سیستم های گران قیمت در برابر خطا به کار گرفته می شوند. این سیستم ها با دریافت اطلاعات لازم از سیستم یا فرایند، وضعیت عملکرد آن را تعیین می کنند و در صورتی که این وضعیت مطابق با شرایط خطاهای تعریف شده باشد، خطای مربوطه را اعلام می کنند.

سیستم های تشخیص خطا را از دو جهت راهکار و روش می توان طبقه بندی کرد. منظور از راهکار شیوه ها و ترفندهایی است که داده های حاصل از روش تشخیص خطا را به منظور تشخیص خطا پردازش دهند. روش های تشخیص خطا از پدیده های فیزیکی که منجر به تأثیر خطا بر روی مشخصه های مختلف موتور می شود، استفاده می کنند. از این رو تنوع این روش ها در دامنه وسیعی از علوم مهندسی قرار دارد.

پیچیدگی مدل های ریاضی دقیق موتورهای القایی همواره به عنوان بزرگترین مشکل تشخیص خطا است. مدل های ساده این موتور مانند مدار معادل و مدل d-q-o قادر به در نظر گرفتن تمامی فرض های خطا نمی باشند.

کاردسو در 1988 تئوری تشخیص خطا را با توجه به مسیر بردارهای جریان پارک مطرح کرد. وی در سال 1993 اثر شرایط خطای ناهم محوری روتور و استاتور را بر روی بردارهای جریان پارک بررسی کرد و تغییر مسیر اندازه بردار جریان پارک را در شرایط خطا نتیجه گرفت. این روش ساده قادر به تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی و مکانیکی موتور نیست. در سال های اخیر این روش در کنار شبکه های عصبی جهت تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی موتور القایی اعم از خطاهای سیم پیچی استاتور، قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور به کار رفته است. این روش در عمل به دلیل وجود هارمونیک های اضافی زیاد بر روی جریان خط مشکلاتی به وجود می آورد. روش دیگری که در تحلیل و تشخیص شرایط خطا کاربرد زیادی دارد استفاده از نظریه تابع سیم پیچی است.

نظریه تابع سیم پیچی نخستین بار در سال 1991 برای تحلیل موتورهای القایی با سیم پیچی متمرکز به کار گرفته شد. این روش علاوه بر اینکه قادر به محاسبه کلیه هارمونیک های فضایی و زمانی موتور است، می تواند اتصال کوتاه یا قطع سیم پیچ های استاتور، شکستگی یا ترک خوردگی میله های روتور، شکستگی یا ترک خوردگی حلقه انتهایی قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور را مدلسازی و تحلیل کند. سپس با استفاده از این نظریه در حالت گذرای موتور القایی قفس سنجابی در شرایط عیب استاتور و روتور بررسی شد. در سال 1996 به کمک این نظریه تحلیل دینامیکی موتور القایی در شرایط ناهم محوری ایستای روتور و استاتور انجام گرفت.

یکی دیگر از روش های متداول تحلیل شرایط خطا استفاده از مدل اجزاء محدود موتور است. استفاده از این روش به دقت محاسبات و در نظر گرفتن پارامترهای هندسی مختلف موتور می افزاید. این نکته قابل ذکر است که در بسیاری از شرایط خطا مانند ناهم محوری پویا، تحلیل مدل اجزاء محدود موتور بسیار پیچیده تر از حالت سالم آن است. با توجه به آنچه گفته شد استنباط می شود که روش های تحلیل موتور القایی در شرایط خطا بسیار پیچیده و حل آنها مدت زمان طولانی می طلبد. بنابراین پس از تحلیل موتور و به دست آوردن داده های متعددی از وضعیت سیگنال های الکتریکی و مکانیکی موتور در شرایط خطا بایستی با روش مناسبی خطا تشخیص داده شود. این روش ها عموما مبتنی بر هوش مصنوعی هستند. نتایج و اطلاعات به دست آمده از روش های مختلف تحلیل که در بالا ذکر شد پایگاه دانش سیستم های تشخیص خطای هوشمند به حساب می آیند. در مورد استفاده از روش های هوشمند در تشخیص خطا در فصل دوم به بحث خواهیم پرداخت.

تعداد صفحه : 92

سمینار ارشد برق کنترل و هدایت موشک های خارج از جو

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق کنترل و هدایت موشک های خارج از جو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده :
در این سمینار، مسئله کنترل و هدایت موشکهای خارج از جو را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها در
مسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر به خطای
فرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری به نظر میرسد . در
این سمینار سعی بر این خواهد شد با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حل گردد .

مقدمه :
یکی از مسائل جالب و پیچیده در حوزه هوافضا، مسئله بازگشت به جو است . بسیاری از وسائل پرنده پدیده
ی بازگشت به جو را تجربه نمیکنند . مطالعهی این پدیده تنها در خصوص آن دسته از اجسام پرنده
موضوعیت دارد که از جو خارج شده و بازگشت به جو آنها به دلائلی اهمیت دارد .
به جز شهاب سنگها، موشکهای بالستیک اولین اجسا می بودند که انسان مسئله ورود به جو آنها را تجربه
نمود . هرچند تا قبل از سالهای 1870 در رابطه با موشکها، فعالیتهای تجربی و تئوریک مختلفی در اقضی
نقاط دنیا در جریان بود، اما فعالیتهای عمده از سال 1914ظاهر گردید و مشکلات فنی تحقق یافتن
موشکهای نیرومند از میان برداشته شد. خصوصا از آغاز سال 1925 پیشرفتهای قابل تمجیدی در مطالعه
وتحقیق موشکهای آزمایشی تحت رهبری فون براون در موسسه پرواز فضایی آلمان به دست آمد .
طراحی سیستم کنترل بازگشت یکی از اصلی ترین حوزه های فناوری پروازهای فضایی را شکل میدهد.
امروزه RV های پیشرفته نیازمند گونهای از الگوریتمهای کنترلی بوده که عملکرد آن را در حضور اغتشاشات،
بهینه نموده و منجر به فرود یا اصابت به هدفی مشخص با ارضای قیودی در مسیر پرواز شوند. در ماموریتهای
بازگشت از فضا، این الگوریتمها با نیاز به دوری از خروج مجدد از اتمسفر و بازگشت به فضا، پیچیده تر
 میشود. طراحی سیستم کنترل یک RV مصالحه ای بین ویژگی های مختلف طراحی سازه ای پرنده و هدف
ماموریت بوده، لذا طراح سیستم کنترل RV باید یک مهندس سیستم قادر به فهم پدیده های مختلف مرتبط
باورود به جو، باشد .

هدف
در این پروژه، مسئله بازگشت به جو فضاپیماهای بازگشتی را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها در
مسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر به
خطای فرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل مسیر که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری به
نظر میرسد . در این پروژه سعی بر این خواهد شد که با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حل
گردد .
 فضاپیما
وسیله نقلیهای است که برای خروج از جو کره زمین طراحی شدهاست. فضاپیماها بر دو نوع سرنشیندار و
 بیسرنشین هستند. فضاپیماها برای منظورهای گوناگونی طراحی م یشوند از جمله ماموریتهای
مخابراتی، دیدبانی ماهوارهای کره زمین، هواشناسی، ناوبری، اکتشاف سیارات، گردشگری فضایی وجنگ
فضایی . هر شیء هنگام بازگشت به جو زمین یا هر سیاره دیگر برای اینکه با موفقیت فرو بنشیند، لازم
است زاویه فرودی با شیب خیلی کم داشته باشد.
در چنین فرودی پایینترین وبالاترین حدود به وسیله مسیر پرواز فضاپیما، میزان کاهش سرعت آن و
گرمایش آیرودینامیکی ایجاد شده از برخورد شیء با لایههای اطراف، تعیین میشود.
مسیر پرواز یک فضاپیما به هنگام بازگشت به زمین، تا اندازهای به نوع مداری که شیء برای رسیدن به
زمین طی میکند، بستگی دارد.
این مسیر، مداری با اهمیت است، چرا که مشخص میکند فضاپیما در اولین برخوردش با جو زمین، با چه
سرعتی مدار را طی میکند به. عنوان مثال، سرعت فضاپیماها به هنگام چرخش به دور زمین، 27360 تا
28970 کیلومتر در ساعت است که معمولا با همین سرعت زیاد نیز وارد لایههای بالایی جو میشوند.
حتی برخی فضاپیماها با سرعت فراتر از این نیز مدار زمین را میپیمایند و به جای قرارگرفتن در مدار
دایرهای، مدارهای سهمی را طی میکنند. این امر موجب سرعت بیشتر آنها به هنگام بازگشت به زمین
 می شود .

تعداد صفحه :116