Geri Dön

Fiber bragg kırınım ağının yeni bir yöntemle modellenmesi

A novel method of a fiber bragg grating

  1. Tez No: 153005
  2. Yazar: SEMA KURTARAN
  3. Danışmanlar: PROF. SELAMİ KILIÇKAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

ÖZET Bu çalışma, fiber Bragg kırınım ağı alanındaki teorik bir çalışmadır. İlk olarak, optiksel fiberin gelişiminden bahsedilmiştir. Fiber Bragg kırınım ağı iletişim sistemlerinde kapsamlı olarak kullanılmaktadır. Bu yüzden fiber Bragg kırınım ağım uygun matematiksel bir modele benzetmek yaygm olup, bunlar vasıtasıyla bir kırınım ağı tasarlamak mümkündür. Kırınım ağı içeren sistemlerin çalışmasını modelleştiren çeşitli yöntemler ele alınmıştır. Bu modellerin temeli Maxwell denklemleri olup, kırınım ağı içerisindeki faz ve genliği zayıf kılavuzlanma koşuluna uyan dalgaların birleşik-mod teorisi ele alınmıştır. Kırınım ağı yapısının kırılma indis değişiminin periyodik olmadığı bir durumda kırınım ağının ardışık olarak dizilmiş birkaç tane düzgün kırınım ağından yapıldığı ve her bir kırınım ağı bölgesinde kırılma indisinin sabit olduğu kabul edilmiştir. Bu şekildeki karmaşık yapılar için transfer matris yönteminden yararlanılmıştır. Ayrıca, kırınım ağım çoklu tabakalara bölen ve tabaka boyunca faz değişimi ve karmaşık yansıtırlığı olan bir ara yüzeyle katmanın yer değiştirmesine dayanan Rouard yöntemine değinilmiştir. Fiber Bragg kırınım ağının indis değişim modeli ele alınarak, farklı indis değişim fonksiyonlarının Fourier katsayılarının doyum katsayısına karşı değişimi incelenmiştir. Birleşik-mod teorisi ve indis değişimi kullanılarak, doyuma karşılık fiber Bragg kırınım ağların birinci ve ikinci dereceden kırınım spektrumlan analiz edilmiştir. Birinci ve ikinci dereceden kırınım spektrumlannda doyum katsayısına karşılık Bragg dalgaboyu kayması ile maksimum yansıtrrlık durumları yorumlanmıştır. Seçilen kırınım ağı modelindeki fonksiyon ilk kez tarafımızdan uygulanmış olup; kırılma indisi değişimi, kırınım ağının uzunluğu ve kırınım ağın peryodu gibi niceliklerin farklı aralıklarda alınarak maksimum yansıtırlıklar hesaplanmıştır. En iyi maksimum yansıtırlık değerleri kırılma indisi değişimi 10“5~10”2, kırınım ağı uzunluğu 1-25 mm ve kırınım ağm peryodu 0.3-0.7 um aralıklarında elde edilmiştir. Bulunan neticeler, literatürle karşılaştırıldığmda orjinal bir çalışma ortaya koyduğumuzu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

VI SUMMARY A theoretical study is accomplished in this thesis. Firstly, the development of fiber optics is given. Since a Fiber Bragg Grating (FBG) is used largely in the communication systems, it is often customary to use a mathematical model. Then, it is possible to design a FBG. Several models developed until present time are given in historical perspective. The basis of these models are Maxwell' s equations. A weak guiding assumption of the waves in FBG together with including their phases and amplitudes, coupled mode theory is studied. Since a FBG has a nonuniform period and variation of index throughout its structure, one can assume that it consists of several consecutive uniform gratings of small size where the peak of index has a constant value inside the regions of grating. Transfer matrix method is studied for these types of complex structures. Rouard' s method in which the grating is divided into multiple regions where the phase change and complex reflectivies throughout these regions are studied by this powerful method. The index variation method of a FBG is explained. Several different index variation functions are studied with respect to changes in the saturation coefficient of Fourier constants in these models. Using coupled-mode theory and index variation, first and second degree grating spectra are studied w.r.t. saturation. Bragg wavelength shift and maximum reflectivity are investigated in these spectra correspondingly. Selected function in the model of Bragg grating has been applied for the first time by my self. The maximum reflectivity were calculated by taking the variation of refractive index, the length of grating and its period in different intervals. The best maxima for reflectivity were obtained for the following interval values: An = 10~5 -10~2 ; L = 1 - 25 mm and A = 0.3 - 0.7 um. As a conclusion, the research work conducted showed that it was an original study comparing with the existing literature.

Benzer Tezler

  1. Bragg fibers

    Bragg fiberler

    ASLI ÜNLÜGEDİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ERCAN TOPUZ

  2. Analysis and modelling of a novel approach for the interrogation unit of fiber bragg grating sensors using optical frequency domain reflectometry techniques

    Frekans bölgesinde optik yansıma ölçüm teknikleri kullanılarak fiber bragg ızgara sensörlerinin sorgu ünitesi için yeni bir yaklaşımın analiz ve modellenmesi

    DENİZ PALA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KIVILCIM YÜKSEL ALDOĞAN

  3. Synthesis of composite resol resins and application for glass wool production

    Kompozit resol reçinelerinin sentezi ve cam elyaf üretiminde kullanımı

    ÜMRAN BURCU ALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

  4. Effects of polyhedral oligomeric silsesquioxane reinforced polypropylene (PP) nanocomposites on the thermal, mechanical, and optical properties of PP

    Polihedral oligomerik silseskuiokzan katkılı polipropilen (PP) nanokompozitlerin PP üzerindeki termal, mekanik ve optik özelliklerinin incelenmesi

    SEVİL KAYNAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

    PROF. DR. MÜKERREM ÇAKMAK

  5. Eşzamanlı sıcaklık ve gerilim algılayabilen eğik fiber bragg sensör tasarımı ve simülasyonu

    Design and simulation of the tilted fiber bragg sensor capable of simultaneously detecting temperature and strain

    SELİN ECE KİPRİKSİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT YÜCEL