O-band çok geçişli Praseodimyum katkılı fiber yükselteç konfigürasyonları ve parametre optimizasyonları
O-band multi-pass praseodymium doped fiber amplifier configurations and parameter optimizations
- Tez No: 1010377
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YÜCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
C-bandı, en düşük iletim kaybını sunmaktadır. Ancak internet kullanıcı sayısındaki artış bant genişliğine olan talebi üstel olarak artırmaktadır. Bu artan talebi karşılamada, O-bandı (1260–1360 nm) standart ITU-T G.652 tek modlu fiberlerin bu aralıkta sıfır dispersiyon göstermesi nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu özellik, veri merkezleri, 5G ön bağlantı ve yapay zeka kümeleri gibi kısa mesafeli (40 km'ye kadar), yüksek hızlı ve uygun maliyetli uygulamalar için ideal hale getirir. O-bandında Praseodimyum katkılı fiber yükselteçler (PKFY) için yeni konfigürasyonlar araştırmak ve bunların başlıca parametrelerini optimize etmek tasarım, maliyet ve performans bakımından oldukça önemlidir. Yükselteç konfigürasyonlarında başlıca tasarım bileşenleri ayarlanabilir lazer kaynağı (ALK), Praseodimyum katkılı fiber (PKF) ve pompa lazeridir. ALK için sinyal gücü ve sinyal dalgaboyu; PKF için PKF uzunluğu, iyon yoğunluğu, ters birikme katsayısı, numerik açıklık, çekirdek yarıçapı, katkılama yarıçapı ve sıcaklık; pompa lazeri için pompa gücü ve pompa dalgaboyu temel tasarım parametreleridir. Literatürde tek geçişli ve iki aşamalı çift geçişli (İAÇG) PKFY çalışmaları bulunmasına rağmen, bu tez çalışmasında ilk kez bir aşamalı çift geçişli (BAÇG), iki aşamalı üç geçişli (İAÜG), üç aşamalı üç geçişli (ÜAÜG), iki aşamalı dört geçişli (İADG) ve dört aşamalı dört geçişli (DADG) PKFY konfigürasyonları tasarlanmış, bunların başlıca parametre optimizasyonları yapılmış ve elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Geleneksel bir aşamalı çift yönlü (BAÇY) PKFY ile BAÇG-PKFY, İAÜG-PKFY ile ÜAÜG-PKFY, İADG-PKFY ile DADG-PKFY konfigürasyonlarının performansları kazanç, gürültü faktörü (GF), pompa dönüşüm verimliliği (PDV) açısından karşılaştırılmıştır. Optimize edilen parametre değerleri sonucunda geleneksel BAÇY-PKFY konfigürasyonuna alternatif olarak sunulan BAÇG-PKFY konfigürasyonunun çok daha verimli olduğu görülmüştür. İAÜG-PKFY konfigürasyonu, ÜAÜG-PKFY konfigürasyonundan; İADG-PKFY konfigürasyonu, DADG-PKFY konfigürasyonundan daha iyi performans göstermiştir. Sonuç olarak yeni PKFY konfigürasyonlarından elde edilen sonuçlarla birlikte ihtiyaç duyulan band genişliği talebine alternatif olarak değerlendirilebileceği öngörülmektedir. Bunun yanında çok geçişli PKFY konfigürasyonları tasarımcılar ve araştırmacılar için yol gösterici olması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
The C-band offers the lowest transmission loss. However, the increase in the number of internet users is exponentially increasing the demand for bandwidth. In meeting this increasing demand, the O-band (1260–1360 nm) stands out because standard ITU-T G.652 single-mode fibers exhibit zero dispersion in this range. This feature makes it ideal for short reach (up to 40 km), high-speed, and cost-effective applications such as data centers, 5G pre-connection, and artificial intelligence clusters. Investigating new configurations for Praseodymium doped fiber amplifiers (PDFA) in the O-band and optimizing their key parameters is crucial for design, cost, and performance. The main design components in amplifier configurations are the tunable laser source (TLS), Praseodymium-doped fiber (PDF), and pump laser. For the TLS, signal power and signal wavelength; for the PDF, PDF length, ion density, upconversion coefficient, numerical aperture, core radius, doping radius, and temperature; and for the pump laser, pump power and pump wavelength are fundamental design parameters. Although single-pass and two-stage double-pass (2S2P) PDFA studies exist in the literature, this thesis is the first to design one-stage double-pass (1S2P), two-stage triple-pass (2S3P), three-stage triple-pass (3S3P), two-stage quadruple-pass (2S4P), and four-stage quadruple-pass (4S4P) PDFA configurations, conduct key parameter optimizations, and analyze the results. The performance of conventional one-stage bidirectional (1SBD) PDFA with 1S2P-PDFA, 2S3P-PDFA with 3S3P-PDFA, and 2S4P-PDFA with 4S4P-PDFA configurations was compared in terms of gain, noise factor (NF), and pump conversion efficiency (PCE). As a result of the optimized parameter values, the 1S2P-PDFA configuration, presented as an alternative to the conventional 1SBD-PDFA configuration, was found to be much more efficient. The 2S3P-PDFA configuration performed better than the 3S3P-PDFA configuration, and the 2S4P-PDFA configuration performed better than the 4S4P-PDFA configuration. In conclusion, it is predicted that the results obtained from the new PDFA configurations can be considered as an alternative to the required bandwidth demand. In addition, multi-pass PDFA configurations are expected to provide guidance for designers and researchers.
Benzer Tezler
- Sb2Se3 absorber layered solar cell fabrication and characterization
Sb2Se3 soğurucu katmanlı güneş hücresi üretimi ve karakterizasyonu
SEHER HAZAL KURTULDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLNUR AYGÜN ÖZYÜZER
DOÇ. DR. ENVER TARHAN
- Spectroscopic characterization of semiconductor nanocrystals
Yarı iletken nanokristallerin spektroskopik yöntemlerle karakterizasyonu
SELÇUK YERCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Poli(m-fenilendiamin-ko-m-aminobenzoik asit) kopolimerinin sentezi ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, doping and spectroscopic properties of poly(m-phenylenediamine-co-m-aminobenzoic acid) copolymer
MURAT DİKMEN
- Tatvan güneyinin (Bitlis masifi) jeolojik/petrografik incelenmesi
Başlık çevirisi yok
METİN ŞENGÜN
Doktora
Türkçe
1984
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YAVUZ ERKAN
- Oktakis (taç eter) sübstitüe porfirazinler
Octakis (crown ether) substituted porphyrazines
ÖZGÜL SAĞLAM