Fresnel yansıma tabanlı fiber optik sensör sistemi tasarımı ve röle destekli serbest uzay optik haberleşme sistemi ile iletim optimizasyonu
Fresnel reflection based fiber optical sensor system design and transmission optimization using relay assisted free space optical communication
- Tez No: 426038
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNEŞ YILMAZ, PROF. DR. AHMET ALTUNCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Bu tez çalışmasında, sıvıların kırılma indisini gerçek zamanlı olarak ölçebilen Fresnel yansıma tabanlı fiber optik sensör dizisi tasarlanmış ve deneysel karakterizasyonu yapılmıştır. Sensör dizisi tasarımı için, optik fiberlerde darbelerin zamanda çoğullamasını sağlayan iletim süresi optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar ortamında gerçekleştirilen ölçümlerde, sudaki tuz yoğunluğunun kırılma indisine bağlı değişiminin, uygunluk derecesi 1'e çok yakın olacak şekilde doğrusal elde edilmesi, ölçüm sisteminin doğrusallığını göstermektedir. Bu çalışmada ayrıca, farklı çözücülerin kırılma indisleri yüksek çözünürlükle ölçülmüş ve literatürde verilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Tasarlanan ölçüm sisteminin kısa ve uzun dönem kararlılık performanslarının yüksek olduğu gösterilmiştir. Fresnel yansıma tabanlı fiber optik sensör sisteminden alınan veriler, uzak alıcılara bir röle destekli serbest uzay optik (FSO) haberleşme sistemi üzerinden iletilebilir. Bu amaçla, FSO haberleşme sisteminin iletim mesafesi performans analizi ayrıca çalışılmıştır. Bu çalışmada, farklı konfigürasyonlardaki röle destekli FSO haberleşme sistemlerinin, atmosferik çalkantı ve yol kaybı tesirleri altında kesinti olasılığı incelenmiştir. Buradan yola çıkılarak iletim mesafesi için bir optimizasyon problemi tanımlanmış ve bu problem Matlab™ programı kullanılarak, diferansiyel gelişim (DE) ve parçacık sürü optimizasyonu (PSO) algoritmaları ile çözülmüştür. Normal şartlar altında kabul edilebilir düzeydeki kesinti olasılığı için en büyük iletim mesafeleri, yazılan benzetim programları sayesinde en uygun röle konum kestirimi yapılarak elde edilmiştir. Ayrıca, bu iki algoritmanın FSO haberleşme sistemlerindeki karşılaştırmalı performans analizi detaylı olarak gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the Fresnel reflection based fiber optic sensor array, that is able to measure the refractive index of the liquid in real time, is designed and the experimental characterization is performed. The optimization for the transmission time that provides the multiplexing of the pulses for the sensor array design in the optical fiber is realized. In the measurements which is carried out in the laboratory, the salt concentration changing with the refractive index inside the water, the degree of compliance to linear equation is obtained as 1, proves the accuracy of the measurement system. Besides, in this study the refractive indices of the different solvents are measured in high resolution and the results are compared with the values given in the literature. It is shown that, the short and long term stability perfomance is high for the designed measurement system. The data, received from the Fresnel reflection based fiber optic sensor system, is able to be transmitted to the remote receiver via the relay assisted free space optical (FSO) communications systems. For this purpose, the performance analysis for the transmission distance of the FSO communications system is also studied. In this study, the outage probability for the relay assisted FSO communications systems in different configurations is analyzed under atmospheric turbulence and path loss effects. Based upon this point, an optimization problem for the transmission distance is defined, and this problem is solved using Differential Evolution (DE) and Particle Swarm Optimization algorithms with Matlab™ programming language. In the normal conditions, the maximum transmission distances for an outage probability which is in acceptable level, are obtained by utilizing the estimation of the optimal relay locations with the help of the simulations (software programming). Furthermore, the comparative performance analysis is carried out in detail for these two algorithms in FSO communications systems.
Benzer Tezler
- Yansıma tipli fiber optik uçucu organik bileşen sensörü ve sistem tasarımı
Reflection type optical fiber volatile organic compound sensor and system design
FIRAT ERTAÇ DURAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ALTUNCU
- Analysis and implementation of long period fiber grating and fresnel reflection-based sensors for refractive index measurement of liquids
Sıvılarda kırılma indisi ölçümü amacıyla uzun periyotlu fiber ızgara ve fresnel yansıma-tabanlı sensörlerin analiz ve uygulaması
CANSU İDE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KIVILCIM YÜKSEL ALDOĞAN
- Microwave imaging of breast cancer with contrast agents
Meme kanserinin kontrast ajanlarla mikrodalga görüntülemesi
SEMA YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Sayısal fiber optik iletişim sisteminin tanıtılması, tasarımı ve tekrarlayıcı mesafesinin artırılması
The introducing of digital optik communication system and the inereasing of repeater space
OSMAN AKÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI ÇAVDAR
- Boya laserlerinde kullanılan maddelerin kırılma indisinin sıcaklıkla değişimi ve optik lif yöntemi ile incelenmesi
Investigation of temperature effect on refractive index of dye laser liouıds with fiber optic method
ŞERAFETTİN YALTKAYA
Doktora
Türkçe
1999
Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUPHİ KORUMALI