Yüksek güçlü düz kazançlı geniş bant ase ışık kaynağı tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of high power flat gain broadband ase source
- Tez No: 966209
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YÜCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu çalışmada, fotonik teknolojilerinin kritik ihtiyaçlarına yanıt verebilecek, yüksek çıkış gücüne, geniş bant genişliğine ve düz kazanç profiline sahip yenilikçi bir ASE (Amplified Spontaneous Emission) ışık kaynağının tasarımı, optimizasyonu ve prototiplendirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın motivasyonu, optik iletişimden hassas sensörlere ve tıbbi görüntülemeye dek geniş bir alanda bu tür kaynaklara yönelik artan taleptir. Literatür incelemesi ve simülasyonların ardından, çift geçişli ve çift yönlü pompalama (980 nm ileri, 1480 nm geri) mimarisi benimsenmiştir. Aktif kazanç ortamı olarak, iyon kümelenmesini minimize ederek yüksek verimlilik sunan, Doğrudan Nanopartikül Biriktirme (DND) teknolojisiyle üretilmiş 17 metrelik Liekki Er30(4/125) erbiyum katkılı fiber kullanılmıştır. Geliştirilen prototip, bir STM32 mikrodenetleyici tabanlı gömülü kontrol sistemi ile donatılmıştır. Sistemin en yenilikçi yönü, pompa akımlarını sistematik olarak tarayarak spektral dalgalanmayı otonom olarak minimize eden ve optimum çalışma noktalarını kalıcı hafızaya kaydeden bir optimizasyon algoritmasıdır. Deneysel sonuçlar, 30 mW çıkış gücünde, C+L bandında 80 nm'lik kesintisiz bir 3 dB bant genişliği elde edildiğini göstermektedir. Bu geniş bant içerisinde, 57 nm'lik bir aralıkta kazanç dalgalanması 1,98 dB gibi rekabetçi bir değerde sınırlandırılmıştır. Geliştirilen bu akıllı prototip, optik düzenek bakımından literatürdeki birçok çalışmaya kıyasla üstün bir spektral düzlük ve bant genişliği dengesi sunmaktadır. Sonuç olarak, tez çıktısı prototip ürün, ileri fotonik sistemler için yüksek verimli, kompakt ve maliyet etkin bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aims to design, optimize, and prototype an innovative Amplified Spontaneous Emission (ASE) light source featuring high output power, broad bandwidth, and a flat gain profile to address the critical needs of photonic technologies. The motivation for this work arises from the increasing demand for such sources in a wide range of fields, from optical communications to precision sensors and biomedical imaging. Following a literature review and simulations, a double-pass and bidirectional pumping architecture (980 nm forward, 1480 nm backward) was adopted. A 17-meter Liekki Er30(4/125) erbium-doped fiber, fabricated using Direct Nanoparticle Deposition (DND) technology to minimize ion clustering and enhance efficiency, was used as the active gain medium. The prototype is equipped with an STM32 microcontroller-based embedded control system. The system's most innovative feature is an optimization algorithm that autonomously minimizes spectral ripple by systematically scanning pump currents and storing the optimal operating points in non-volatile memory. Experimental results show a continuous 80 nm 3-dB bandwidth across the C+L band at 30 mW output power. Within this bandwidth, the gain variation is limited to a competitive 1.98 dB over a 57 nm span. This intelligent prototype, in terms of its optical configuration, offers a superior balance of spectral flatness and bandwidth compared to many existing studies. Consequently, the resulting prototype product provides a highly efficient, compact, and cost-effective solution for advanced photonic systems.
Benzer Tezler
- Design and analysis of wide flatness gain bandwidth based on serial hybrid fiber amplifier
Seri hibrit fiber amplifikatör bazında düz kazanç bant genişliği tasarımı ve analizi
RIYAM JALAL MERZA AL-KARAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ASSOC. DR. THAMER FAHAD AHMED AL-MASHHADANI
- Enhancement of hybrid serial fiber amplifier based on higher order raman scattering
İkinci dereceden raman saçılmalarınadayalı seri hibrit fiber yükselteç geliştirılmesı
SURA HAMAD FARAJ AL-GBURI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. Department. MEMBER OF THAMER FAHAD AHMED AL-MASHHADANI
- Elektromanyetik ölçümler için ultra geniş bantlı gürültü üretecisi
Ultrawıde band noıse generator for electromagnetıc measurements
SAAD ALI ASSI ASSI
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHADIR SÜLEYMAN YILDIRIM
- Design of a new ultra wideband (UWB) microstrip antenna
Yeni bir ultra geniş bandlı mikroşerit anten tasarımı
VALA TASHVIGH
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL
- Design and analysis of L-band erbium doped fiber amplifiers
L-bend, erbium yüklü fiber yükselteçlerin tasarim ve analizi
MOHAMMED KHALEEL AWSAJ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM HALDUN GÖKTAŞ