Optik fiberlerdeki polarizasyon mod dispersiyonu (PMD) olayının ortam koşullarına bağlılığının incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2006

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SAİT ESER KARLIK

Danışman: GÜNEŞ YILMAZ

Özet:

Polarizasyon mod dispersiyonu (PMD), 5 Gbit/s'den yüksek optik iletim hızlarında, tek modlufiberdeki darbe genişlemesinin ve alıcıda elde edilen güç seviyesindeki azalmanın temel nedenlerindenbiridir. Bu doktora tezinde, PMD, hem mevcut haberleşme sistemleri hem de yeni kurulacakhaberleşme sistemleri açısından incelenmiştir. Öncelikle, Türk Telekomünikasyon A.Ş. TRFO-9bFiber Optik Kablo Şartnamesi'ne göre üretilmiş G.652 standard haberleşme fiberi ve fiber ribbonlarlakurulmuş sistemlere uygulanacak kompanzasyon yöntemlerinin ihtiyaç duyduğu ortam koşullarınınPMD üzerindeki etkisine ilişkin veriler deneysel olarak bulunmuştur. Daha sonra, yeni kurulacaksistemler için geliştirilen sabit ve sinüsoidal spinli fiberlerde PMD değerini minimuma indirecekçözüm yolları araştırılmış ve her ikisi için önerilerde bulunulmuştur.Sabit çözümleyici ve Jones matrisi yöntemleri ile gerçekleştirilen benzetimler, sabitçözümleyici yönteminin, optik fiber omurgalı kablolu yerel alan ağlarındaki PMD ölçümlerinde; Jonesmatrisi yönteminin, uzak mesafe haberleşme sistemlerindeki PMD ölçümlerinde kullanılmasıgerektiğini göstermiştir.Dünyada havai hatlı optik fiberlerin toplam fiber ağı içindeki payı % 5'in altındadır.Türkiye'de ise bu oran % 20 civarındadır. Özellikle dağlık bölgelerde ve güneydoğu bölgesinde buoran % 30'u geçmektedir. Bu nedenle, Türkiye için önemli bir kriter olacağı düşüncesiyle, fiber ribbonkablolarda, titreşimin PMD üzerindeki etkisi tezde araştırılmıştır. Genliği 0.5-10 mm ve frekansı5-20 Hz arasında değişen titreşim fiber ribbon kabloya uygulandığında, maksimum iletimuzunluğunun % 20 azaldığı tespit edilmiştir.Sıcaklığın PMD üzerindeki etkisine ilişkin deneylerde, 10 ºC ile 60 ºC arasında değişensıcaklığın, maksimum iletim uzunluğunu ribbondaki dış fiberlerde % 23.3, ribbondaki iç fiberlerde% 18.5 azalttığı görülmüştür. Ayrıca, 13 ºC ile 25 ºC arasında değişen ortam sıcaklığının, fiber ribbonkabloda maksimum iletim uzunluğunu % 22.2 azalttığı saptanmıştır.Sabit spinli fiberlerde, belirli oranlarda uygulanan harici bükmelerin, fiberin PMD değerinidüşürdüğü saptanmıştır. Ancak PMD değerini minimuma indirecek harici bükme değerinin tespitinde,spinli fiberin üretildiği kütüğün PMD değeri de etkili olduğundan, her kütükten üretilmiş fiberler içinharici bükme değerinin ayrı ayrı tespit edilmesi gerekmektedir.Sinüsoidal spinli fiberlerde, harici bükmeden kaynaklanan DGD dalgalanmalarını önlemekiçin, etkin spin oranının, doğrusal çiftkırılmanın 5 katından büyük olacak şekilde (γrms>5δβL)seçilmesi gerektiği bulunmuştur.