اخبـــار جایـزه مصطفی (ص)

توسعه فناوری مخابرات نوری بی‌سیم زیر دریا؛ دستاورد برگزیده پنجمین دوره جایزه مصطفی^(ص)

1402/7/4

به گزارش ستاد ارتباطات و ترویج بنیاد مصطفی^(ص)، گراهام بل اواخر قرن نوزدهم میلادی استفاده از مفهوم نور را برای مخابرات با اختراع وسیله‌ای به نام فوتوفون تجربه کرد. وی در این دستگاه از نور خورشید برای مخابره سیگنال‌های صوتی بهره برد؛ اما این دستاورد، طول بُرد کمی داشت. اختراع لیرز در دهه 60 میلادی انقلابی در مخابرات نوری بود. لیزر پرتو منسجم و متمرکزی را فراهم می‌کند که قابل استفاده برای مخابرات دوربُرد است. محققان اواخر دهه 70 و 80 میلادی، سیستم‌های کاربردی نوری را توسعه دادند. این سیستم‌ها از لیزر برای مخابره سیگنال‌های صوتی در بُردهای کوتاه و به طور معمول تا چند کیلومتر استفاده می‌کردند.

اما تمرکز دانشمندان اواخر دهه 80 میلادی به سمت مخابرات فیبر نوری رفت که با آن، سیگنال‌های نوری از طریق فیبرهای نوری ساخته شده از شیشه یا پلاستیک مخابره می‌شد. این فناوری مخابره دوربُردتر و پهنای باند بیشتر را در مقایسه با ارتباطات نوری فضای آزاد (FSO) فراهم می‌کرد. فناوری ارتباطات نوری مادون قرمز نیز اواخر دهه 90 میلادی برای مخابرات کوتاه‌بُرد؛ مانند ریموت کنترل‌ها و اتصال‌ بی‌سیم بین دستگاه‌ها مطرح شد. این نوع ارتباطات از طول موج‌های نامرئی نور استفاده کرده و از جهت الزام خط مستقیم محدود بود.

 این روند ادامه یافت و محققان اواخر دهه 90 میلادی و اوایل قرن جدید، آزمایش‌های خود را برای استفاده از مخابرات نوری فضای آزاد برای ارتباطات دوربرد آغاز کردند. مخابرات نوری فضای آزاد کاربردهای تجاری در حوزه‌هایی مانند اتصال بی‌سیم نقطه‌به‌نقطه، ارتباطات ماهواره‌ای و انتقال پرسرعت داده بین دو ساختمان داشت.

مخابرات نوری بی‌سیم و نقش برگزیده جایزه مصطفی^(ص) در توسعه آن

محققان طی سال‌ها پیشرفت‌های قابل توجهی در این فناوری کسب کرده‌اند و بر مخابرات نوری زیردریایی بی‌سیم متمرکز شده‌اند. استفاده مخابرات نوری مرئی (VLC) در زیردریا مخابرات پهن‌باند و ارسال بلادرنگ تصویر و انتقال فیلم را ممکن کرد.

پروفسور مورات اویسال یکی از محققان برجسته‌ای  است که در راه توسعه و تکامل این حوزه علمی از طریق تحقیقات و مقالاتش کمک کرد. اویسال استادتمام دانشگاه نیویورک ابوظبی، امارات و موسس و مدیر مرکز پیشرفت در فناوری‌های مخابرات نوری است. حوزه‌های مورد علاقه مطالعاتی وی، طیف مطالعاتی گسترده‌ای در حوزه نظریه‌های ارتباطی و پردازش سیگنال با تمرکز خاص روی جنبه‌های فیزیک لیزری سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم و باندهای فرکانس نوری است. وی بیش از 400 مقاله برای نشریات و سخنرانی در همایش‌ها در این موضوعات نوشته است.

مخابرات نوری بی‌سیم که نام دیگر آن مخابرات نوری فضای آزاد یا شبکه نوری بی‌سیم است، روشی برای انتقال داده با استفاده از نور به عنوان منتقل‌کننده پیام و مستلزم استفاده از ال ای دی (LED) یا دیود نورگسیل برای ارسال و دریافت اطلاعات از طریق هوا یا فضا بدون نیاز به کابل فیزیکی یا سیم است و طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها برای کاربرد آن به کار می‌رود که از انواع مختلف نور شامل نور مرئی برای مخابرات بی‌سیم استفاده می‌کند.

مخابرات نور مرئی زیر آب، طیف نوری را به کار می­گیرد که آن بخش از طیف نور برای چشم انسان قابل دیدن است و امکان ارسال داده را با تنظیم شدت نور ساطع شده با منابع نوری ال ای دی فراهم می‌کند. همچنین این فناوری با خاموش و روشن‌شدن سریع منابع نوری ال‌ ای ‌دی در فرکانس‌های بالا عمل می‌کند که برای چشم انسان نامحسوس است. این تغییرات سریع، اطلاعات دیجیتال را به شکلی کدگذاری‌ می‌کند که قابل دریافت و کدگشایی با یک دریافت‌کننده مخابرات نور مرئی باشد. این دریافت‌کننده سپس دوباره سیگنال‌های نوری دریافت‌شده را به داده تبدیل می‌کند.

پروفسور اویسال تحقیقات زیادی در مورد جنبه‌های مختلف این فناوری انجام داده است که شامل الگوسازی شبکه‌ای، روش‌های نوسان، طراحی دریافت‌کننده‌ها و بهبود سیستم‌های مختلف است. تحقیقات وی بیشتر بر بهبود عملکرد و قطعیت سیستم‌های مخابرات نور مرئی زیر آب متمرکز است و باعث می‌شود این سیستم‌ها در استفاده‌های کاربردی قابل استفاده باشد.

پنجمین آیین اعطای جایزه مصطفی^(ص) روز دهم مهرماه ۱۴۰۲ در اصفهان برگزار خواهد شد. این نخستین بار است که جایزه مصطفی^(ص) خارج از تهران برگزار می شود و اصفهان به عنوان یکی از مهم‌ترین مراکز تمدن اسلامی، میزبان این جایزه خواهد بود. علاوه بر شهر اصفهان که مرکز این رویدادهای علمی است، رویدادهای پراکنده‌ای نیز در دانشگاه‌های شهرهای مختلف کشور برگزار خواهد شد. جایزه مصطفی^(ص) به عنوان یک جایزه دوسالانه برای تقدیر از دانشمندان مسلمان پیش از این در سال‌های 1394، 1396، 1398 و 1400 برگزار شده است.