Yüksek hızlı DWDM sistemlerinde optik fiberdeki FWM ve ASE etkisi altında iletim performansının analizi ve optimizasyonu


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BAHADIR HİÇDURMAZ

Danışman: GÜNEŞ YILMAZ

Özet:

Optik fiberli haberleşme sistemlerinde kapasiteyi arttırmak için veri iletim hızının ya da iletim uzaklığının arttırılması gerekmektedir. Ancak kapasiteyi arttırma girişimleri sistem performansını sınırlayan bazı olumsuz etkileri de beraberinde getirmektedir. Günümüzde, optik fiberli haberleşme sistemlerinin veri iletim kapasitesini sınırlayan en önemli unsurlardan biri optik fiberde ortaya çıkan doğrusal olmayan etkilerdir.Bu çalışmada, yoğun dalgaboyu bölmeli çoğullama (DWDM) sistemindeki optik fiberde meydana gelen öz-faz modülasyonu (SPM), çapraz-faz modülasyonu (XPM) ve dört-dalga karışımı (FWM) gibi doğrusal olmayan olayların iletim performansına etkileri araştırılmış ve bu etkilerden özellikle FWM etkisinin azaltılmasına yönelik önerilerde bulunulmuştur. Çalışmada FWM doğrusalsızlığının bozucu etkisi, kanal işaretlerinin optik fiberin çıkışındaki optik işaret-gürültü oranı (OSNR) değerleri göz önüne alınarak, azaltılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla, FWM ve yükseltilmiş kendiliğinden yayılma (ASE) gürültüsünün birleşik etkisini OSNR açısından azaltmaya yönelik olarak, her bir kanal işaretinin optik fibere en uygun giriş gücü belirli sınır değerleri içerisinde belirlenmiştir. Bu sayede optik kanalların karakterize edilmesi sağlanmıştır. Buradan yola çıkarak bir optimizasyon problemi tanımlanmış ve Matlab programı kullanılarak diferansiyel gelişim algoritması (DEA) ile çözülmüştür. Ayrıca, aynı kanal giriş güçlerine sahip işaretler için Matlab tabanlı yazılımla gerçekleştirilen benzetimlerde elde edilen sonuçların, OptiSim? benzetim programı ile elde edilen değerlerle karakteriksel uyumluluğu gösterilmiştir.Yazılan benzetim programı sayesinde, sistem performansını en üst düzeye getirecek en uygun kanal giriş güçleri kolaylıkla belirlenebilmektedir. Böylece, optimize edilmiş giriş güçlerinde optik kanallara sahip bir DWDM sisteminin OSNR performansı önemli derecede arttırılır.