Geri Dön

Optimization of Er and Er-Yb doped gain fiber amplifiers for reduced amplified spontaneous emission content

Kendiliğinden yükseltilmiş emisyon içeriğini azaltmak için Er ve Er-Yb katkılı kazanç fiber amplifikatörlerinin optimizasyonu

  1. Tez No: 902000
  2. Yazar: ECE İLKAY SUNGUR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ IHOR PAVLOV
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 101

Özet

Fiber optik teknolojisi, mühendislik ve bilim alanlarındaki geleneksel yöntemlere kıyasla daha yüksek bant genişliği ile verilerin uzun mesafeler boyunca iletilmesine olanak tanıyarak modern bilgi iletiminde devrim yaratmıştır. Ayrıca, elektromanyetik girişimden (EMI) etkilenmemeleri, elektrik kablolarına göre üstün iletim kalitesi sağlamaktadır. Erbiyum (Er), fiber optik teknolojide, özellikle yükseltici uygulamalarında öne çıkan bir katkı maddesidir. Sinyal yükseltme sürecinde kritik bir rol oynayan emisyonu teşvik etmektedir. Bu tez, sayısal ve analitik yaklaşımlar yoluyla bu sistemlerin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Erbiyum katkılı kazanç fiberlerinin davranışını incelemek için oran denklemlerinin sayısal modellemesi kullanılmıştır. Bu çalışmalardan elde edilen teorik bulgular, tez kapsamında yapılan deneysel araştırmalarla doğrulanmıştır. Tez kapsamında, sürekli dalga (CW) Er-Yb (Erbiyum-Yterbiyum) eş katkılı fiber yükselticiler için bir simülasyon modeli geliştirilmiştir. Bu model, yükseltici performansında kritik bir parametre olan kendiliğinden yükseltilmiş emisyon (ASE) oranını hesaplamaya olanak sağlamaktadır. Simülasyon sonuçları, tek bir yükseltme adımında düşük, miliwatt seviyesinde kaynak sinyalleri kullanılarak, yaklaşık % 0,7 oranında ASE ile 1550 nm'de yüksek çıkış gücüne ulaşılabileceğini gösteren umut vadeden sonuçlar ortaya koymuştur. İlk çalışmaya ek olarak, uyarılma işleminin gerçekleştiği kazanç ortamını uzatmak yerine daha kısa katkılı fiberden birden fazla geçişin etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda nanosaniye (ns) darbeli lazer sistemi kurulmuş ve sistemin, ASE seviyeleri izlenmiştir. Bu teknik ile uzun bir katkılı fiber kullanmak yerine birden fazla uyarılmanın gerçekleştirildiği daha kısa katkılı fiber kullanımı ile ASE seviyesinin istenilen oranda düşürüldüğü gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Fiber-optic technology revolutionizes modern information transmission, enabling data transmission over extended distances with higher bandwidth than traditional methods in engineering and scientific fields. Moreover, their immunity to electromagnetic interference (EMI) ensures superior transmission quality, a significant advantage over electrical cables. Erbium (Er) is a prominent dopant in fiber optic technology, particularly in amplifier applications, where it stimulates emission, a crucial process in signal amplification. This thesis focuses on developing a comprehensive understanding of these systems through numerical and analytical approaches. Numerical modeling of rate equations are employed to study the behavior of erbium-doped gain fibers. The theoretical findings from these studies were validated through experimental investigations. In the scope of this thesis, a simulation model for continuous wave (CW) Er-Yb (Erbium–Ytterbium) co-doped fiber amplifiers was performed. This model enables the calculation of the fraction of amplified spontaneous emission (ASE), a critical parameter in amplifier performance. Simulation results have shown promising outcomes, indicating that high output power at 1550 nm with minimal ASE (approximately 0.7 %) can be achieved using shallow, milliwatt-level seed signals in a single amplification stage. In addition to the primary study, the effects of multiple passes through a shorter gain fiber as an alternative to using a long gain medium, with a focus on ASE levels was investigated with developed nanosecond (ns) pulse laser. This technique allows for efficient energy extraction while potentially reducing the overall ASE levels compared to a single-pass configuration with a longer gain medium.

Benzer Tezler

  1. Eskişehir Beylikova bastnazit kompleks cevherinin karakterizasyonu ve farklı kalsinasyon koşullarının solvoliç verimine etkisinin incelenmesi

    Characterization of Eskisehir Beylikova bastnasite complex ore and the effect of different calcination conditions on solvoleach efficiency

    ÇİSEM ÇELİK KURTULAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ

  2. Lantani̇t metal i̇yonlarinin i̇letkenli̇k dedektörü kullanılarak kapi̇ler elektroforez yöntemi̇ i̇le ayrilmasi

    Separation of lanthanides ions by capillary electrophoresis with contactless conductivity dedection

    HAYRİYE ECEM YELKENCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    DOÇ. DR. NEVİN ÖZTEKİN

  3. Recovery of rare earth elements from waste and wastewater

    Atık ve atıksudan nadir toprak elementlerinin geri kazanımı

    AYŞE YÜKSEKDAĞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. Assessment of changes in the dielectric properties of multidrug resistant cancer cells by electrorotation technique

    Çoklu ilaç dirençliliği geliştirmiş kanser hücrelerinin dielektrik özelliklerinin elektrorotasyon tekniği ile belirlenmesi

    GARSHA BAHRIEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALUK KÜLAH

  5. GaTe, GaTe:Er ve GaTe:Cu yarıiletkenlerinin büyütülmesi, elektriksel ve optik karakterizasyonu

    Growth electrical and optical characterisation of GaTe, GaTe: Er and GaTe: Cu semiconductors

    HÜSNÜ SALİH GÜDER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAHYA KEMAL YOĞURTÇU