General optical beam formulation and their propagation in atmospheric optical telecommunication links

Abstract

Bu tezde, Bessel, Bessel Gauss, Laguerre, Laguerre Gauss, Ince Gauss, dark hollow,bottle, super Gauss, Lorentz, düz tepeli, Hermite-sinusoidal-Gauss, sinusoidal-Gauss(cos-Gauss, sine-Gauss, cosh-Gauss, sinh-Gauss), halkasal ısık hüzmeleri ve bunlarınyüksek dereceli durumları truncated, elegant ve eliptik versiyonları gibi ısık hüzmelerinigenel bir kaynak ısık hüzmesi olarak gelistirdik. Ayrıca kaynak ve alıcı düzlemindekiısık siddeti dagılımını çizmek için bir Matlab programı yazdık. Bu Matlab programını vegenel kaynak hüzme formülünü kullanarak, tüm bahsedilen ısık hüzmelerinin kaynakdenklemlerini elde ettik ve literatürdeki formlarıyla karsılastırdık, bazı ısık hüzmelerininısık siddeti dagılımını Matlab programını kullanarak kaynak düzleminde çizdirdik. Bugenel hüzme formülünün bir parçasını ve Matlab programını kullanarak Hermitesinusoidal-Gauss, sinusoidal-Gauss, halkasal ve yüksek dereceli halkasal ısıkhüzmelerinin ısık siddeti dagılımını degisik yayılım uzaklıklarında atmosferik türbülansaltında çizdirdik.Anahtar Kelimeler: Serbest Uzay Optik @letisim, Atmosferik Türbülans, Isık Siddeti.

In this thesis, we have developed a general source beam to combine many types ofdifferent beams such as Bessel, Bessel Gaussian, Laguerre, Laguerre Gaussian, InceGaussian, dark hollow, bottle, super Gaussian, Lorentz, flat-topped, Hermite-sinusoidal-Gaussian, sinusoidal-Gaussian like cos-Gaussian, sine-Gaussian, cosh-Gaussian, sinh-Gaussian, annular and their higher order modes with their truncated, elegant and ellipticalversions in a single expression. Also we developed a Matlab code to plot intensitydistributions at source and receiver. Using this Matlab code and the general source beamformulation, all the mentioned beams? source equations are obtained, compared with theirexisting forms in the literature and intensity patterns of some of them are plotted atsource plane. Using a part of this formulation and the Matlab simulation, intensity iscalculated and plotted intensity distributions of Hermite-sinusoidal-Gaussian, sinusoidal-Gaussian, annular and higher-order annular beams at different propagation distances inatmospheric turbulence.Keywords: Free Space Optics, Atmospheric Turbulence, Intensity