Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

L BANDI DÖNGÜ TİPİ ERBİYUM KATKILI FİBER AMPLİFİKATÖR VE ASE KAYNAĞI Ahmet ALTUNCU Arif BAŞGÜMÜŞ Fotonik Araştırma Laboratuvarı mf.dumlupinar.edu.tr/~fotonik.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "L BANDI DÖNGÜ TİPİ ERBİYUM KATKILI FİBER AMPLİFİKATÖR VE ASE KAYNAĞI Ahmet ALTUNCU Arif BAŞGÜMÜŞ Fotonik Araştırma Laboratuvarı mf.dumlupinar.edu.tr/~fotonik."— Sunum transkripti:

1 L BANDI DÖNGÜ TİPİ ERBİYUM KATKILI FİBER AMPLİFİKATÖR VE ASE KAYNAĞI Ahmet ALTUNCU Arif BAŞGÜMÜŞ Fotonik Araştırma Laboratuvarı mf.dumlupinar.edu.tr/~fotonik Dumlupınar Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği, KÜTAHYA Aralık 2005

2 Tek Modlu Fiberde (SMF) İletim Bandları Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi nm1500 Görülebilir Kızılötesi “E” Bandı ~ nm “S” Bandı ~ nm “C” Bandı ~ nm “L” Bandı ~ nm “O” Bandı ~ nm SMF zayıflama eğrisi Şekil 1. Işık Spektrumu

3 İletim Bandlarının Kanal Kapasiteleri Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi 20 nm12.5 GHz25 GHz50 GHz100 GHz CWDM18* “O” Band “S” Band**320***160***8040 “C” Band320***160***8040 “L” Band320***160***8040 “E” Band530***280***140***70*** * 1311 nm altındaki iki dalgaboyu şu anda sağlanamıyor. ** Bu bandda ticari olarak sağlanabilen amplifikatör mevcut değil. *** Teorik kanal sayısı Standartlar : DWDM : ITU G CWDM : ITU G DWDM Kanal Aralıkları Tablo 1. Kanal Kapasiteleri

4 L Band EDFA’da Optik Sinyal Amplifikasyonunun Karakteristikleri Temel karakteristikler : L bandında düşük popülasyon tersbirikimi : ~ % 40 C bandında : > % 70 Daha uzun erbiyum katkılı fiber gereksinimi : 50 ~ 100 m C bandında : 5 ~ 10 m Daha yüksek pompalama gücü : 100 ~ 200 mW C bandında : 50 ~ 100 mW Pompa dönüşüm verimini (PCE) artırmak için kullanılan özel teknikler : L-EDFA’ya C bandı çekirdek sinyal enjeksiyonu C bandındaki geri yönlü ASE’nin L-EDFA’ya yeniden uygulanması L bandı sinyal için çift geçişli veya üç geçişli konfigürasyon kullanılması Döngü tipi L-EDFA konfigürasyonu kullanılması Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

5 Simülasyon Sonuçları Şekil nm’de çift yönlü pompalanan bir EDFA’da kazanç ve gürültü faktörü spektrumlarının fiber uzunluğu ile değişimi. (Pp = 2x 150 mW, Psig = -30 dBm, nm arasında 100 WDM kanal varsayılmaktadır.) (a) Kazanç Spektrumu(b) Gürültü Faktörü Spektrumu Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

6 Metro-12 EDF Parametreleri Tablo 2. Metro-12 erbiyum katkılı fiber parametreleri NA0.21 Kesim Dalgaboyu960 nm İyon Yoğunluğu1.6e25 iyon/m 3 Öz yarıçapı1.75 µm Arkaplan Kaybı nm Absorplama Kaybı nm nm nm Emisyon Kaybı nm nm Şekil 2. Metro-12 EDF için absorplama ve emisyon spektrumu a) 980 nm pompalama bandı için absorplama spektrumu b) 1480 nm pompalama ve 1550 nm sinyal bandları için absorplama ve emisyon spektrumu. (a) (b) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

7 Şekil 4. Çift yönlü pompalamalı ve çekirdek sinyal uygulanan L bandı döngü tipi EDFA L Bandı Döngü Tipi EDFA Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

8 Çekirdek Sinyal Enjeksiyonunun Etkileri Şekil 5. İleri yönde pompalanan L-Bandı EDFA’da geri yönlü ASE spektrumunun çekirdek sinyal dalgaboyu ile değişimi. Üstteki şekil : Çekirdek sinyal uygulanmadan elde edilen geri yönlü ASE spektrumu. Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

9 L Bandı Döngü Tipi EDFA Deneysel Sonuçları-1 Şekil 6. Klasik ve döngü tipi L-EDFA konfigürasyonları için kazanç ve gürültü faktörünün toplam pompa gücü ile değişimi. (P sig.in = -30 dBm, sig = 1585 nm) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

10 L Bandı Döngü Tipi EDFA Deneysel Sonuçları-2 Şekil 7. Klasik ve döngü tipi L-EDFA konfigürasyonları için kazanç ve gürültü faktörünün sinyal dalgaboyu ile değişimi. (Psig.in = -30 dBm, Pp.tot = mW) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

11 L Bandı Döngü Tipi EDFA Deneysel Sonuçları-3 Şekil 8. Klasik ve döngü tipi L-EDFA konfigürasyonları için kazanç ve gürültü faktörünün giriş sinyal gücü ile değişimi. ( sig = 1585 nm, P p.tot = mW) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

12 ASE (Amplified Spontaneous Emission) Işık Kaynakları Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi Performans Kriterleri : Genişband çalışabilme Yüksek çıkış gücü Düşük spektral dalgalanma Kısa koherens uzunluğu Uzun dönemde kararlılık Uygulama Alanları : DWDM komponent ve EDFA karakterizasyonu Spektrum dilimlenmiş WDM kaynak Fiber optik jiraskop Optik sensör sistemleri Düşük koherensli tomografi

13 Band Seçilebilir Genişband Döngü Tipi ASE Kaynağı Şekil 9. Band seçilebilir genişband döngü tipi ASE kaynağı Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

14 Klasik Çift Geçişli Geniş Band ASE Kaynak Konfigürasyonları Şekil 10. Geniş band fiber yansıtıcılı klasik çift yönlü pompalamalı çift geçişli ASE kaynağı. Şekil 11. C bandı fiber Bragg ızgarası yansıtıcılı klasik çift yönlü pompalamalı çift geçişli ASE kaynağı. Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

15 Band Seçilebilir Döngü Tipi ASE Kaynağı Deneysel Sonuçları-1 Şekil 12. Döngü tipi ASE kaynakta çıkış ASE spektrumunun çekirdek sinyal gücü ile değişimi. Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

16 Band Seçilebilir Döngü Tipi ASE Kaynağı Deneysel Sonuçları-2 Şekil 13. Farklı ASE kaynak konfigürasyonları için ölçülen çıkış ASE spektrumları. a) Çekirdek sinyalsiz döngü ASE kaynağı b) Çekirdek sinyal ile döngü ASE kaynağı c) C bandı FBG yansıtıcılı klasik çift yönlü ASE kaynağı d) Genişband fiber yansıtıcılı klasik çift yönlü ASE kaynağı (optimize edilmiş yansıma oranı ile) (Tüm deneylerde Pp.tot = mW) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

17 Band Seçilebilir Döngü Tipi ASE Kaynağı Deneysel Sonuçları-3 Şekil 14. Döngü tipi ASE kaynakta -10 dB çizgi genişliği ve ortalama dalgaboyunun çekirdek sinyal gücü ile değişimi. (Pp.tot = mW) Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

18 Band Seçilebilir Döngü Tipi ASE Kaynağı Deneysel Sonuçları-4 Çekirdek sinyalsiz döngü ASE kaynağı Çekirdek sinyalli döngü ASE kaynağı C bandı FBG yansıtıcılı klasik DP ASE kaynağı Genişband fiber yansıtıcılı klasik DP ASE kaynağı PP 6 dB7.6 dB11.2 dB9 dB Po+11.3 dBm+10.5 dBm dBm  41.2 nm85 nm79.8 nm85.6 nm m nm nm nm nm Tablo 3. Döngü tipi ASE kaynak ve klasik çift geçişli (DP) ASE kaynak konfigürasyonlarının kıyaslanması Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

19 Sonuçlar Döngü tipi L bandı EDFA’da : C bandı çekirdek sinyal enjeksiyonu, geri yönlü C bandı ASE’de önemli ölçüde azalmaya neden olmaktadır. Maksimum azalma, nm çekirdek sinyal dalgaboyu aralığında ve -15 dBm ‘den daha yüksek çekirdek sinyal güçleri için gerçekleşmektedir. L bandı EDFA’da döngü konfigürasyonu ve C bandı çekirdek sinyali kullanılarak klasik L-EDFA tasarımına göre 1585 nm’de, 9.5 dB kazanç artışı ve 2.6 dB gürültü faktörü artışı elde edilmiştir. Döngü tipi genişband ASE kaynağı’nda : -12 dBm ‘den daha düşük, -12 dBm ile -3 dBm arası ve -3 dBm’den daha yüksek çekirdek sinyal güçleri için sırasıyla band seçilebilir C, C+L veya L bandı çalışma modları elde edilmiştir. C+L bandında yüksek bandgenişliği (~ 85 nm), yüksek çıkış gücü (~ dBm) ve düşük güç salınımı (7.6 dB) elde edilmiştir. Ahmet Altuncu, Arif Başgümüş, Dumlupınar Üniversitesi

20


"L BANDI DÖNGÜ TİPİ ERBİYUM KATKILI FİBER AMPLİFİKATÖR VE ASE KAYNAĞI Ahmet ALTUNCU Arif BAŞGÜMÜŞ Fotonik Araştırma Laboratuvarı mf.dumlupinar.edu.tr/~fotonik." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları