Erbiyum katkılı fiber kullanılarak pasif kenar filtre tasarımı

Abstract

Hassaslık, doğruluk ve çözünürlük, yoğun dalga boyu bölmeli çoğullamalı (YDBÇ) optik iletişim sistemleri ve Fiber Bragg Izgara (FBI) tabanlı optik algılama sistemlerinde yer alan dalga boyu ölçümleri için son derece önemlidir. Bu gibi uygulamalar için bir pasif dalga boyu ölçüm sisteminin temel bileşeni, doğrusal bir kenar filtredir. Pasif doğrusal kenar filtre sistemlerinin avantajı, aktif dalga boyu ölçüm sistemlerine kıyasla düşük maliyetli, imal kolaylığı ve yüksek ölçüm hızlarıdır. Bu tez çalışmasında, FiberCore firmasına ait I-6, I-25, M-5, M-12 Erbiyum katkılı fiberler (EKF) kullanılarak pasif kenar filtre tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, öncelikli olarak çeşitli EKF türleri için, sistemin giriş gücü ve EKF uzunlukları değiştirilerek sistem çıkışına etkileri analiz edilmiştir. Bu analizler için sistem, OptiAmplifier 4.0 yazılımında benzetimi yapılarak çalışılmıştır. Benzetim çalışmasında bulunan sonuçlar değerlendirilmiş ve uygun uzunluklarda EKF modelleri kullanılarak deneysel olarak çıktıları karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak pasif kenar filtre için hangi model EKF kullanıldığında en uygun boyun hangisi olduğu belirlenmiş, Erbiyum Katkılı Fiber Yükselteç (EKFY) sisteminde yükseltilmiş kendiliğinden yayılma (YKY) da kenar filtre olarak kullanılacak en uygun bölgenin yeri saptanmıştır.

Sensitivity, accuracy and resolution are crucial for wavelength measurements in Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) optical communication systems and optical detection systems based on Fiber Bragg Gratings (FBG). The basic component of a passive wavelength measurement system for such applications is a linear edge filter. The advantage of passive linear edge filter systems is their low cost, ease of manufacture and high measurement speeds compared to active wavelength measurement systems. In this thesis, a passive edge filter design was performed by using a I-6, I-25, M-5, M-12 Erbium doped fibers (EDFs) which are produced by Fibercore Company. For this purpose, the effects on the system output were analyzed by changing the input power of the system and the EDF length in various EDF types. For this analysis, the system was simulated by OptiAmplifier 4.0 software. The simulated values were analyzed and the experimental results were compared using the EDF models in the appropriate lengths. As a result, it is determined the best lenght of EDF type and the most suitable region for amplified spontaneous emission (ASE) in the Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) system as the edge filter.