Kazancı düzleştirilmiş geniş bandlı fiber yükselteçlerin tasarımı

Abstract

Bu tez çalışmasında kazancı düzleştirilmiş çok geniş bandlı optik yükselteç sisteminin tasarım ve benzetimi yapılarak, C band erbiyum katkılı fiber yükselteç (EKFY) deneysel olarak incelenmiştir. S, C ve L band sinyaller bağımsız olarak yükseltilmiş ve birleştirilerek kazancı düzleştirilmiş çok geniş bandlı optik yükselteç sistemi oluşturulmuştur. C ve L band yükseltmesi için EKFY, S band yükseltmesi için fiber Raman yükselteç (FRY) kullanılmıştır. C band ve L band EKFY'nin kazanç düzleştirme işlemi için, erbiyum katkılı fiberlerin (EKF) arasına pasif optik filtre yerleştirilmiştir. Böylece, yüksek kazançlı sinyaller kırpılmış ve çıkışta düz bir kazanç spektrumu elde edilmiştir. S band FRY'nin kazanç düzleştirme işleminde ise FRY altı pompa kaynağı ile pompalanmış ve düz bir kazanç spektrumu elde edilmiştir. OptiAmplifier 4.0 yazılımı kullanılarak farklı konfigürasyonlardaki yükselteçlerin benzetimleri yapılmıştır. Benzetim sonuçlarında, 24 dB'lik bir kazanç, C ve L band için 0,1 dB, S band için ise 0,3 dB'lik kazanç değişimi ve 120 nm band genişliği elde edilmiştir. Son olarak, pompa gücü, giriş sinyal gücü ve sıcaklığın C band EKFY'nin kazancı üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir.

In this thesis, design and simulation of ultra wide band gain flattened optical amplifier system is performed and C band erbium doped fiber amplifier (EDFA) is experimentally examined. S, C, and L band signals are independently amplified and is combined to get ultra wide band gain flattened optical amplifiers. EDFA is used for C and L band amplification, fiber Raman amplifier (FRA) is used for S band amplification. For the gain flattenning process of L band and C band EDFA, passive optical filters are inserted subsequent sections between erbium doped fibers (EDF). Thus, the signals experienced a high gain are clipped and a flat gain spectrum is obtained at the output. For the gain flattenning process in S band FRA, FRA has been pumped using six pump sources and could therefore be a flat gain spectrum obtained. The simulation of the amplifiers with different configuration is simulated using OptiAmplifier 4.0 software. Simulation results show that a gain of 24 dB, 0,1 dB gain deviation for C and L bands, 0,3 dB gain deviation for S band, and a total bandwidth of 120 nm are achieved. Finally, the gain of a C band EDFA is experimentally examined as a function of the pump power, input signal power, and the temperature.