عنوان

شبیه‌سازی و طراحی فیبرهای نوری چند پوسته‌ای ( )به منظور بهینه‌سازی سطح مقطع موثر

Number

‭۷۹۲۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

شبیه‌سازی و طراحی فیبرهای نوری چند پوسته‌ای ( )به منظور بهینه‌سازی سطح مقطع موثر

First Statement of Responsibility

/عبدالغنی دهشت

Name of Publisher, Distributor, etc.

: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره‌شناسی

Text of Note

چاپی

Text of Note

فاقد اطلاعات کافی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فوتونیک

Date of degree

‮‭۱۳۸۷/۰۴/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

از آنجائی که تارهای تک‌مده با پاشندگی جابجا شده کاربردهای زیادی در زمینه انتقال اطلاعات در بخشهائی همچون فناوری اطلاعات و مخابرات نوری راه دور دارند، پژوهش در زمینه این گونه تارها اجتناب‌ناپذیر می‌باشد .از آنجائی که هر تار نوری ایده‌آل می‌بایست که همزمان دارای پاشندگی کم، اثرات غیرخطیت ناچیز، تلفات خمشی پائین و ظرفیت انتقالی داده بالا باشد، از اینرو در این پایان‌نامه دو نوع ساختار تاری جدید معرفی و بهینه می‌گردند .تارهای چند- پوسته‌ای نوع خاصی از تارهای نوری می‌باشند که دارای خصوصیات انتقالی جالب توجه‌ای هستند .اثر پدیده‌هائی همچون اپودایز کردن ساختار ضریب شکست تار، افزایش تعداد لایه های پوسته و گود کردن ضریب شکست هسته بر خواص انتقالی تارهای چند- پوسته‌ای را می‌توان بررسی نمود .ساختارهای تاری جدید پس از بررسی پدیده‌های فوق معرفی گردیدند .با نوشتن معادلات ماکسول در دستگاه مختصات استوانه‌ای و بدست آوردن معادله ویژه‌مقداری و لحاظ نمودن شرایط مرزی برای مولفه‌های مماسی میدان و مشتقاتشان و استفاده از تقریب هدایت ضعیف و در نتیجه حل اسکالری معادله موج، دستگاه معادلاتی تشکیل می‌شود که با صفر قرار دادن دترمینان ضرائب دستگاه، ثابت انتشار مد پایه منتشره طول‌موجهای مختلف بدست می‌آید .با در دست داشتن ثابت انتشار، پاشندگی، سطح مقطع موثر، قطر میدان مدی و سایر خصوصیات انتقالی تار نوری قابل محاسبه می‌گردند .جهت بررسی تارهای نوری جدید، در ابتدا چند پارامترهای نوری و هندسی تعریف می‌شود و سپس اثر تغییرات این پارامترها بر خصوصیات انتقالی تارهای بررسی می‌گردد و در نهایت تار نوری بهتر جهت بهینه‌سازی معرفی می‌شود .با استفاده از الگوریتم ژنتیک و تعریف دو نوع تابع هزینه، ساختار بهتر جهت طراحی تار با پاشندگی جابجا شده بهینه می‌گردد فاکتور پهن‌شدگی پالسی وزن‌دار و پاشندگی در طول‌موج خاص ، توابع هزینه بکار رفته در فرآیند بهینه‌سازی می‌باشند .با در نظر گرفتن تابع هزینه اول علاوه بر انتقال خیلی دقیق منحنی پاشندگی به طول‌موج ، کل منحنی پاشندگی تخت‌تر می‌گردد بطوریکه میزان تخت شدگی قابل کنترل می‌باشد .بعبارتی پاشندگیهای مرتبه دوم وسوم بطور همزمان کمینه می‌شوند در صورتی که با انتخاب تابع هزینه دوم الگوریتم صرفا پاشندگی مرتبه دوم را در طول موج کمینه می‌کند .در مرحله اول بهینه‌سازی میزان پاشندگی، شیب پاشندگی، قطر میدان مدی، سطح مقطع موثر و فاکتور کیفیت در بازه‌های)] -‮‭۱/۴۰‬‌‮‭۸/۴۴-۴) (-۱۰‬‌‮‭۲)]-۱۰‬،‮‭[۳/۰۶‬ ‌‮‭۴/۰۷-۱۰‬ ‮‭۲‬‌ ‮‭۲]-۱۰‬،‮‭۵/۸۵]- [۵/۶۵‬، ‮‭[۱۱۹/۲۵ ۱۷۶/۴۲]‬ و ‮‭[۳/۴۹ ۵/۲۷]‬ در طول‌موج ‮‭۵۵/۱‬ بدست آمدند .در مرحله دوم میزان پاشندگی در طول موج ‮‭۵۵/۱‬ از مرتبه‮‭۱۰ - ۸‬بدست آمد .آهنگ بیت تار بهینه شده تک‌مده با پاشندگی جابجا شده به ازای ‮‭۱‬ و در نظر گرفتن پارامتر پاشندگی مرتبه سوم به عنوان عامل موثر در پهن‌شدگی پالس در حدود چند بدست آمد که در صورت ناچیز بودن پهنای طیفی منبع در حدود چند هزار بدست می‌آید .بالا بودن مقادیر آهنگ بیت بدلیل کوچکی اندازه پارامتر پاشندگی مرتبه سوم از مرتبه‮‭۱۰‬ - ‮‭۵‬می‌باشد

Text of Note

)] ‮‭۱.۴۰-Weighted pulse broadening factor and dispersion at are two used cost functions. By using the first function, we can not only shift the dispersion curve to but also flat the curve, that is, second and third dispersion effects are minimized simultaneously. By choosing the second cost function, algorithm just minimizes the second dispersion term. In first step of optimization dispersion, dispersion slope, mode field diameter, effective area and quality factor are obtained in durations‬‌‮‭۸.۴۴-۴)(-۱۰‬‌‮‭۲)] , [۳.۰۶-۱۰‬‌‮‭۴.۰۷-۲-۱۰‬‌‮‭clad fibers some effects such as index profile apodising, increasing the numbers of the cladding layers and core depressing can be treated. The new suggested fiber structures are presented after treating the mentioned effects. Writing Maxwells equations in cylindrical coordinate system and obtaining eignvalue equation and then imposing boundary conditions to tangential components and their derivatives, as well as using weakly guiding approximation, set of equations are obtained. Finally by equating the coefficients determinant to zero, propagation constants of different wavelengths for a propagating mode can be obtained. Having these propagating constants one can obtain dispersion, effective area, mode field diameter and other transmission characteristics of suggested fibers. To treat the new fiber structures, some optical and geometrical parameters are defined then, the effect of changing the values of these parameters on fibers characteristics is treated. Finally the best fiber structure is optimized. By using the genetic algorithm and defining two different cost functions, the best fiber structure is optimized-clad fibers that are specific kinds of fibers have novel transmission characteristics. In multi-haul telecommunications, fiber researching will be necessary. Since any ideal optical fiber should has simultaneously low dispersion, small nonlinearity effects, low bending loss and high bit rate, therefore in this thesis two new fiber structures are introduced and optimized. The presented multi-Since the dispersion shifted single mode fibers have data transferring applications in many fields such as information technology and long ۵ -۸ . By regarding ۱ and third dispersion effect, bit rate of optimized dispersion shifted single mode optical fiber are obtained around a few tens however, bit rate can be increased to few thousand if be enough small. High bit rate is the result of small third dispersion parameter of around ۱۰-۱۰۲] , [۵.۵۶ ۵.۸۵] , [۱۱۹.۲۵ ۱۷۶.۴۲] , [۳.۴۹ ۵.۲۷] at ۱.۵۵ respectively. In second step, dispersion at ۱.۵۵ is obtained of order ۱۰‬

دهشت، عبدالغنی

رستمی، علی، استاد راهنما

تجلی، حبیب، استاد راهنما

میرنیا، میرکمال، استاد راهنما

کوزه کنانی، ضیاء الدین، استاد راهنما

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی