مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتكنولوژی برای فن‌آوری مخابرات الكترواپتیك كشور

دانلود مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتکنولوژی برای فناوری مخابرات الکتروابتیک کشور

*مقاله درباره ضرورت و روش تدوین استراتژی نانوتكنولوژی برای فن‌آوری مخابرات الكترواپتیك كشور*

چكیده

با توجه به افزایش تقاضا برای استفاده از سیستم‌های مختلف ارتباطی سریع و پر ظرفیت، سیستم مخابرات نوری بهترین انتخاب برای جوابگویی به این تقاضای روز افزون است. این سیستم‌ها در سرعت‌های بالا با استفاده از موجبرهای الكترواپتیك در ابعاد نانومتری ساخته می‌شوند. گرچه كشور ما در زمینه‌های مختلف علمی ممكن است از كشورهای پیشرفته عقب‌تر باشد، ولی شواهد حاكی از آن است كه در زمینه اپتیك و لیزر فاصله ما با آنها بسیار كم است و با برنامه ریزی دقیق، خیلی سریع می‌توان با آنها رقابت كرد[1]. از طرفی تا سال 2000 هنوز كشورهای منطقه خاورمیانه سهمی در بازار بین المللی مخابرات نوری نداشتند و این منطقه بكر و خالی از رقیب داخلی باقی مانده‌است. ضمنا تا سال 2004 سهم این بازار حدود 100 میلیارد دلار برآورد شده، كه رقم قابل توجهی است[2]. به‌عنوان مثال، فروش كریستال‌های غیرخطی كه در مخابرات الكترواپتیك به‌كار می‌رود، رشدی سرسام آور دارد بطوری‌كه در سال 2005 فروش 36 برابر فروش سال 2000 خواهد بود و به‌طور متوسط سالانه بیش از 90% افزایش رشد وجود خواهد داشت[2]. بنابراین تدوین استراتژی واحد، در كل كشور رمز موفقیت در این كار خواهد بود. در این مقاله ابتدا ضرورت تدوین استراتژی نانوتكنولوژی برای مخابرات الكترواپتیك بیان می‌شود، سپس مدل جامع مدیریت استراتژیك و روش و مراحل تدوین استراتژی ارایه می‌شوند. در ادامه، نمونه‌ای از نقاط قوت و ضعف و فرصت‌ها و تهدیدها در زمینه فن‌آوری مخابرات الكترواپتیك و استراتژی‌های مرتبط و متناسب با آنها بیان می‌شود. در آخر راهكارها و پیشنهاداتی برای پیاده‌سازی در ایران ارایه خواهد شد.

مقدمه

ساده‌ترین تعریف از نانوتكنولوژی بیان می‌كند كه این فن‌آوری قدرت سازماندهی، كنترل و ساخت در حد اتمی و مولكولی را فراهم می‌آورد. با این فن‌آوری جدید، انقلابی در زندگی بشر به‌وجود آمده و مواد و امكانات جدیدی در عرصه‌های مختلف علوم از جمله مخابرات، شیمی، مواد، بیوتكنولوژی و غیره ایجاد می‌شود. نانوتكنولوژی مبحث جدیدی نیست و از سالها پیش در زندگی بشر وجود داشته است، ولی قرن حاضر زمانی است كه بشر توانسته آن را بهتر بشناسد و با رویكردی جدید، بیشتر از گذشته آن را تحت كنترل خود درآورد[3].

تكامل سیستم‌های شبكه اترنت((Ethernet از Mb/s 100 به Gb/s 1 و سپس Gb/s 10 سبب رشد خیلی سریع شبكه‌های محلی شده است. همزمان با آن الگوی ترافیكی به بیرون از ناحیه محلی و هسته شبكه منتقل شده است. پیشرفت شگرف تجهیزات الكترواپتیك از لحاظ قیمت و عملكرد باعث می‌شود تا شبكه‌های DWDM و سوییچهای الكترواپتیك جایگزین شبكه‌های عمومی(Public Network Sector) شوند. زیرا این سیستم الكترواپتیك قادر است، سرعت قسمت پشتیبان (Backbone) شبكه IP را تا حد تراهرتز (1012 Hz) با هزینه كمتر، افزایش دهد[3]. لازم به ذكر است، ایجاد سیستم‌های نوری سرعت بالا، تنها با استفاده از مدولاتورها و سوییچهای الكترواپتیكی یا تمام نوری امكان پذیر است. زیرا افت سیگنال انتقال داده شده با كابلهای نوری نیز، مانند سایر محیط‌های انتقال، در مسافت‌های طولانی بسیار زیاد شده و باعث محو سیگنال و عدم دریافت آن می‌شود. برای جلوگیری از این مسأله، باید سیگنال اطلاعات در فركانسهای بالا مدوله شود و این كار با استفاده از مدولاتورهای نوری امكان پذیر است. در میان مدولاتورهای نوری نیز مدولاتورهای الكترواپتیكی ماخ زندر بهترین كیفیت را دارا هستند. ساخت این مدولاتورها، نیازمند تجهیزات لایه نشانی و اتاق‌های تمیز با كلاس بالا (كمتر از 1000) است. لایه نشانی‌های لازم برای ساخت این مدولاتور و ادوات جانبی آن كه مهم‌ترین بخش در سیستم‌های نوری محسوب می‌شوند، دقتی در حد نانومتر و آنگستروم را می‌طلبد. حتی در لایه نشانی با روش‌های تعویض پروتون و اپیتكسی، اتم‌ها با آرایش مناسب، تك به تك در كنار هم چیده ‌می‌شوند. به همین علت است كه نانوتكنولوژی در صحنه مخابرات نوری وارد شده است. برای ساخت مدولاتور نوری از بستری به نام لیتیوم نایوبیت استفاده می‌شود. این ماده یك كریستال غیرایزوتروپیك است كه ضریب ‌شكست آن با اعمال ولتاژ الكتریكی بر روی آن تغییر می‌كند. از این خاصیت برای مدولاسیون نور در آن استفاده می‌كنند[5]. در بخش‌های دیگر این مقاله در زمینه میزان فروش و سهم بازار لیتیوم نایوبیت و دیگر تجهیزات مخابرات الكترواپتیكی، مطالبی مطرح خواهد شد كه بر ضرورت تدوین استراتژی در این صنعت تاكید خواهد كرد.