Geri Dön

Halka tipi erbiyum katkılı fiber lazerlerde gürültü şeklinin iyileştirilmesi

Improving noise factor in ring type erbium doped fiber lasers

  1. Tez No: 751746
  2. Yazar: BENGİSU ÜNALAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Erbiyum katkılı fiber lazerler (EKFL); kolay kurulumları, yüksek çıkış güçleri, yüksek sinyal-gürültü oranları ile fiber optik haberleşmede, optik sensör tasarımlarında, biyofotonik çalışmalarda, sinyal işlemede ve spektroskopi çalışmalarında oldukça önemli rol oynamaktadır. EKFL'lere ait gürültünün bastırılması ile daha yüksek optik sinyal-gürültü oranı (OSGO) elde edilir ve bu sayede optik sistem, daha yüksek bir bant genişliğine sahip olur, bunun sonucunda da daha hızlı çalışır. Gürültüdeki bu iyileştirme, dalga boyu bölmeli çoğullamalı (DBÇ) sistemler için önemlidir. Bu tez çalışmasında OptiAmplifier 4.0 benzetim programı kullanılarak EKFL tasarımları yapılmıştır. Lazer kavitesindeki erbiyum katkılı fiber (EKF) boyunun seçiminde en yüksek çıkış gücünü elde etmek üzere optimizasyon yapılmıştır ve sonrasında elde edilen uzunluk değeri ile döngü tipi erbiyum katkılı fiber yükselteç (EKFY) tasarımına dayanan halka tipi EKFL'ye ait benzetim ve deneysel kurulum sonuçları elde edilmiştir. Klasik halka tipi EDFL sonuçları için hem 1480 nm ileri yönlü pompalama; hem de 1480 nm ileri, 980 nm geri pompalama olmak üzere çift yönlü pompalama yapılmıştır. İlk olarak; literatürde daha önce çalışılmış olan döngü EKFY tabanlı EKFL tasarımında, çıkış kuplöründen önce bir 1x2 kuplör daha eklenmiştir (%1-%99 ve %50-%50 bölme oranları denenmiştir) ve OSGO'yu sırası ile ~15 dB ve ~23 dB iyileştirdiği görülmüştür. İkinci tasarımda ise ikinci kuplör eklenmiş olan yeni EKFL düzeneğine doğrusal olmayan yükselteç döngü aynası (DOYDA) eklenmiş ve daha da yüksek OSGO elde edildiği görülmüştür (~29 dB). Bununla birlikte, tüm yeni tasarımlarda çıkış gücünde azalma olduğu tespit edilmiştir (sırasıyla 11,14 dBm; 5,4 dBm ve 0,83 dBm). Tüm deneysel düzeneklerde, pompalama lazerindeki güç artışıyla; EKFL çıkışında daha yüksek güç elde edildiği görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Erbium doped fiber lasers (EDFLs) are very important for optical fiber communication, optical sensor designs, biophotonic studies, signal processing and spectroscopy studies due to their easy setup, high output power and high signal-noise ratio. By reducing the noise in EDFLs, higher optical signal-noise ratio (OSNR) value is achieved, consequently the optical system gets broader bandwith and works faster. This improvement in noise is important for wavelegth division multiplexing systems. In this thesis, EDFLs have been designed in OptiAmplifier 4.0 simulation program. Optimization for achieving the highest output power has been used for determining the length of erbium doped fiber (EDF) that is in the laser cavity. Following this, simulation and experiment values (output power and OSNR) for ring type EDFL based on loop type erbium doped fiber amplifier (EDFA) in optimized length have been obtained. In conventional ring type EDFL, both 1480 nm forward pumping and 1480 nm - 980 nm bi-directional pumping have been implemented for measurement. Firstly, a 1x2 coupler (1%-99% and 50%-50% coupler ratios have been analyzed) has been added before the output coupler of ring type EDFL based on loop type EDFA that studied in the literature and it has been observed that it improved the OSNR by ~15 dB and ~23 dB, respectively. In the second design, a non-linear amplifying loop mirror (NALM) has been added to the new EDFL design that has the second coupler and it has been observed that even higher OSNR was obtained (~29 dB). However, reductions in output power have been found for all new designs (11,14 dBm; 5,4 dBm and 0,83 dBm, respectively). In all experimental setups it has been observed that with the power increase in the pumping laser; higher power is obtained at the EDFL output.

Benzer Tezler

  1. Genişbantlı fiber optik tabanlı uygulamalar için dalgaboyu ayarlanabilir halka tipi erbiyum katkılı fiber lazer tasarımı

    Design of tunable erbium doped fiber ring laser for optical fiber based broadband applications

    ŞERİF ALİ SADIK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ALTUNCU

  2. Loop type DC micro-grid protection

    Alçak gerilim halka tipi DC mikro şebekeler için koruma şeması

    EMAN NAZUM ABDALAZIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER USTA

  3. Kapakla sürülen dikdörtgnsel ve yarım halka tipi kavitelerde stokes akış

    Stokes flow in lid-driven rectangular and annular cavities

    ZARİFE DÖLEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    MatematikAksaray Üniversitesi

    Matematik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HALİS BİLGİL

    DOÇ. DR. AYDIN KURNAZ

  4. Barrel-stave flextensional transducer design

    1. sınıf gerilim ile bükülen akustik dönüştürücü tasarımı

    AYKUT ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. HAYRETTİN KÖYMEN

  5. Türk Hızlandırıcı Merkezi'nde süper charm parçacık fabrika dedektörü için tepki ve performans çalışmaları

    Response and performance studies for super charm particle factory detector at Turkish Accelerator Center

    AHMED MOHAMED ELFATIH SAAD

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZERRİN KIRCA