Tek modlu fiberde lineer darbe propagasyonu ve DCF ile dispersiyon kompanzasyonunun simülasyonu

Abstract

TEK MODLU FİBERDE LİNEER DARBE PROPAGASYONU VE DCF İLE DİSPERSİYON KOMPANZASYONUNUN SİMÜLASYONU Metin Bayca Elektrik-Elektronik Mühendisliği. Yüksek Lisans Tezi. 2001 Tez Danışmanı: Yrd. Doç Dr. Ahmet Altuncu ÖZET İletişim sistemlerini daha hızlı hale getirmek ve bilgiyi taşıyan iletim kanallarının kapasitesini arttırmak için önerilen yöntemlerden birisi de yüksek hızlı fiber optik linklerin kurulması olmuştur. Diğer taraftan mevcut fiber optik şebekelerin büyük çoğunluğu standart tek modlu fiberlerden oluşmakta olup, yüksek değerdeki dispersiyon parametreleri nedeniyle yüksek bit oranı x uzunluk değerine ulaşılmasına mümkün olamamakta ve bu nedenle alternatif dispersiyon kompanzasyon yöntemleri araştırılmaktadır. Bu çalışmada, standart tek modlu fiberde (S-SMF). darbe propagasyonu esnasında dispersiyon nedeniyle oluşan darbe genişlemesinin Dispersiyon Kompanzasyon Fiberi (DCF) kullanılarak kompanzasyonu simülasyonla gösterilmiştir. Bu amaçla fiberde darbe propagasyonunu karakterize eden nonlineer Schrödinger denklemi (NLS) Matlab ortamında bölünmüş-adımlı Fourier metodu ile nümerik olarak çözülmüş ve simülasyon sonuçları grafiksel olarak görüntülenmiştir. Simülasyon programı ile önce dispersiyon. zayıflama, dispersiyon eğimi, nonlineerlik ve frekans çörpünün darbe propagasyonuna etkisi incelenmiştir. Simülasyonda daha sonra standart tek modlu fibere DCF eklenmesiyle dispersiyon etkisinin dolayısıyla darbe genişliğinin hızla azaldığı gösterilmiştir. Bu program sayesinde, belirli bir uzunluktaki standart fiberde oluşan dispersiyon etkisini kompanze edecek DCF fiber uzunluğu ve gerekli olan dispersiyon parametresi optimize edilebilir. Anahtar Kelimeler : Fiber Optik. Dispersiyon. Dispersiyon Kompanzasyonu, DCF, NLS, Tek Modlu Fiber

One of the method proposed to make communication systems faster and to increase the capacity of communication channels, has been establishing high bit rate fiber optical links. On the other hand, the current fiber optical networks consist mostly of single mode fibers, and due to their higher dispersion parameters, it is not possible to achieve high bit rate x distance products. Therefore, alternative dispersion compensation schemes are being investigated. In this study, the simulation of dispersion compensation in standart Single Mode Fiber ( S- SMF) is demonstrated by using dispersion compensating fibers (DCF). For this purpose, Nonlinear Schröndinger Equetion (NLS) characterizing pulse propagation in optical fibers is numerically solved using Split-step Fourier Method and the results of the simulation are graphically presented. By means of on simulation program, first of all, the effects of dispersion, attenuation, dispersion slope, nonlinearity and frequency chirp on Gaussian pulse propagation are examined. Next, it is shown that the addition DCF to standart SMF decreases the dispersion effects and pulse broadening. Using this program, DCF fiber length and its required dispersion parameters can be optimized to compensate dispersion induced pulse broadening in a certain lenght of standart fiber. Key Words : Fiber Optic, Dispersion, Dispersion Compansation, DCF, NLS, Single Mode Fiber