Nadir toprak-katkılı tek-modlu fiber kuvvetlendiricilerin tasarım ve optimizasyonuna sıcaklığın etkisi
Effect of the temperature to design and optimization of the rare-earth-doped single-mode fiber amplifiers
- Tez No: 197245
- Danışmanlar: PROF.DR. SEDAT ÖZSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nadir-toprak elementleri, Erbiyum, Praseodimyum, Optikkuvvetlendirici, Optimizasyon, Rare-earths elements, Erbium, Praseodymium, Optical amplifier, Optimization
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
IVNADİR TOPRAKâKATKILI TEK-MODLU FİBERKUVVETLENDİRİCİLERİN TASARIM VE OPTİMİZASYONUNASICAKLIĞIN ETKİSİCüneyt BERKDEMİRErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüDoktora Tezi, Ağustos 2005Tez Danışmanı: Prof. Dr. Sedat ÖZSOYÖZETErbiyum-katkılı fiber kuvvetlendirici (EKFK)'ler fiber-optik haberleşme sistemleri içinüçüncü pencere olarak adlandırılan 1550 nm dalgaboyunda geniş-bandlı ( â¼ 30 nm) birışıma kuvvetlendirimi sağlarlar. Bu çalışmada, 1480 nm ve 980 nm'de pompalanan birEKFK'nin sinyal kazancının sıcaklığa bağlılığı için analitik bir ifade, kuvvetlendirilmişkendiliğinden yayınım (KKY)'ın eklendiği sıcaklık-hassasiyetli yayınım denklemleriniçözerek elde edildi. Bu ifadede, amacımız, EKFK'lerin sıcaklık-bağımlı kazançkarakteristiklerinin sadece tesir kesitlerindeki değişimden değil, aynı zamanda Starketkisi ile yarılan yarı kararlı seviyedeki ( 4 I13 2 ) iyon doluluklarının Boltzmanndağılımından meydana geldiğini göstermektir. Nümerik hesaplamalar, -20 oC'dan + 60oC'a kadar değişen sıcaklık bölgesi ve çeşitli fiber uzunlukları için yapıldı. Kazancın,1480 nm pompalama şartları altında 24 m'lik ve 980 nm pompalamakonfigürasyonunda 13 m'lik bölge içerisinde sıcaklığın artması ile azaldığı görüldü.Diğer, ilgi çekici nadir-toprak katkılı fiber kuvvetlendirici, dalgaboyları ikincipencerede ve hemen hemen tüm uzun mesafeli optik haberleşme ağlarında kullanılan1300 nm iletim sistemlerinde başlıca cihaz olan praseodimyum-katkılı fiberkuvvetlendirici (PKFK)'lerdir. Fluorid konakçıya katkılanan Pr3+'nın enerji seviyelerisıcaklık-hassasiyetli oran denklemleri aracılığı ile modellendi. 1017 nm'de pompalananbir PKFK'nin sinyal kazancının sıcaklığa bağımlılığı için analitik ifadeler oran3F4 â 3 F3denklemlerini çözerek elde edildi. Kazancın sıcaklığa bağımlılığınınseviyelerindeki Pr3+ iyonlarının doluluk dağılımına kuvvetlice bağımlı olduğugörülmüştür. Nümerik sonuçlar 0 oC , 20 oC ve 40 oC için verilmiştir.
Özet (Çeviri)
VEFFECT OF THE TEMPERATURE TO DESIGN AND OPTIMIZATION OFTHE RARE-EARTH-DOPED SINGLE-MODE FIBER AMPLIFIERSCüneyt BERKDEMİRErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesPh. D. Thesis, August 2005Thesis Supervisor: Prof. Sedat ÖZSOYABSTRACTErbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) provide a broadband ( â¼ 30 nm) amplificationof radiation whose wavelengths are in the so-called third window for fiber-opticcommunication systems at 1550 nm. In this study, an analytical expression for thetemperature dependence of the signal gain of an EDFA pumped at 1480 nm and 980 nmis obtained by solving the temperature-sensitive propagation equations including theamplified spontaneous emission (ASE). In this expression, our motivation is shown thatthe temperature-dependent gain characteristics of EDFAs result from not only thechanges in cross sections but also the Boltzmann distribution of ion population in themetastable level ( 4 I13 2 ), which is split by the Stark effect. Numerical calculations arecarried out for the temperature range from -20 to + 60 oC and the various fiber lengths.It is shown that the gain decreases with increasing temperature within the range of 27m under the condition of 1480 nm pumping and the range of 13 m at 980 nm pumpingconfiguration.Other type interesting rare-earth-doped fiber amplifiers is praseodymium-doped fiberamplifiers (PDFAs), whose wavelengths are in the so-called second window and theleading devices in 1300 nm transmission systems that are used in almost all terrestrialoptical communication networks. The energy levels of Pr3+ doped to fluoride host aremodelled by means of the temperature-sensitive rate equations. Analytical expressionsfor the temperature dependence of the signal gain of a PDFA pumped at 1017 nm areobtained by solving the rate equations. It is seen that the temperature dependence of thegain strongly depends on the distribution of population of Pr3+-ions in the 3 F4 â 3 F3levels. Numerical results are given for 0 oC, 20 oC and 40 oC.
Benzer Tezler
- Design of optomechanical sensing devices based on Al2O3 platform
Optomekanik algılama cihazlarının Al2O3 tabanlı platformlarda dizaynı
SAFİYE YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİDUN AY
- Cr:Colquiriite'lerde spektroskopik özelliklerin sıcaklığa bağlı ölçümü ve diyot pompalı Cr:LiCAF, Yb:YLF ve Yb:LLF lazer sistemlerinin geliştirilmesi
Temperature dependent measurement of spectroscopic properties in cr:Colquiriites and development of diode pumped Cr:LiCAF, Yb:YLF and Yb:LLF laser systems
SERDAR OKUYUCU
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIK CUMHUR BAŞARAN
- Microstructural and physical characterization of mechanically alloyed W-1 wt% Ni-x WB (x=0.5, 1.0, 2.0, 4.0) and W-1 wt% Ni-2 wt% WB-y La2O3 (y=0.5, 1) powders and sintered composites
Mekanik alaşımlanmış W-ağ.%1 Ni-ağ. % x WB (x=0.5, 1.0, 2.0, 4.0 ve W-ağ. 1% Ni-ağ. %2 WB-ağ. %yLa2O3 (y=0.5, 1) toz ve sinter kompozitlerin mikroyapısal ve fiziksel karakterizasyonu
DİDEM OVALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Seryum katkılı itriyum gadolinyum alüminat fosforlarının bazı lüminesans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of some luminescence properties of cerium doped yttrium gadolinium aluminate phosphorus
SİBEL UYSAL SATILMIŞ
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKAİ TEK
- Tunable optical properties of Dy3+; Eu3+ DOPED, Dy3+/ Bi3+; Dy3+ /Ce3+; Dy3+/ Eu3+; Tb3+ /Ce3+ codoped LaBO3
Dy3+; Eu3+ DOPED, Dy3+/ Bi3+; Dy3+ /Ce3+; Dy3+/ Eu3+; Tb3+ /Ce3+ ikili katkılı LaBO3 ortoboratların ayarlanabilir optik özelliklerinin araştırılması
ÖZDE CEREN HIZAL ABACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
DOÇ. DR. OKAN ESENTÜRK