۹۱/۸۵

۲۷/۵۷

تاخیر زمانی با بهره گرفتن از رابطه (۵-۲۵) (ns)

۸۱/۳۹

۷۷/۳۷

۸۵/۲۵

ضریب تقویت در فرکانس با بهره گرفتن از جواب تحلیلی و دقیق (dB)

۰۱/۴۵

۵۴/۳۹

۸۵/۲۵

ضرب تقویت در فرکانس

۵-۶- خلاصه فصل
در این فصل به بررسی پراکندگی بریلوئن آبشاری در فیبر نوری پرداختیم. در بخش اول این فصل نشان دادیم که SBS های مرتبه بالاتر برای یک ساختار بدون بازخورد خیلی ضعیف می باشند. به منظور داشتن SBS آبشاری باید تغییری در ساختار سیستم انجام دهیم. در بخش دوم این فصل با بهره گرفتن از توری براگ در ورودی فیبر، نشان دادیم که SBS های مرتبه بالاتر می تواند رخ دهد. سپس با بررسی معادلات مربوطه، شدتهای SBS های مرتبه بالاتر را برای فیبر نوری تک مد استاندارد با توری براگ وسیع در ورودی فیبر بدست آوردیم. در بخش آخر با ارسال سیگنال از انتهای فیبر و با افزایش توان پمپ ورودی، اثر SBS را بر سیگنال بررسی کردیم. با حل دقیق معادلات دیفرانسیل مربوطه به این نتیجه رسیدیم که SBS باعث ایجاد تاخیر زمانی در سیگنال خواهد شد. همچنین با بررسی طیف بهره سیگنالورودی نشان دادیم که با افزایش توان پمپ ورودی، بهره سیگنال در فرکانس مرکزی افزایش می یابد. ولی اگرتوان پمپ از توان آستانه بریلوئن بیشتر شود، انتقال توان از پمپ به سیگنال خیلی زیاد است و SBS مرتبه بالاتر رخ می دهد و مشاهده شد که در نمودار طیف بهره، فرکانسهای جانبی تقویت می شوند.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

فصل ششم

نتیجه گیری و پیشنهادات
در این پایان نامه به بررسی پراکندگی بریلوئن برانگیخته آبشاری در فیبر نوری پرداختیم. از آنجائیکه از پراکندگی بریلوئن بر انگیخته در سال­های اخیر در طراحی ادوات نوری مختلف در سیستم­های انتقال نوری استفاده­ی زیادی شده است ، بررسی این پدیده و چگونگی عملکرد آن و کاربرد آن در این پایان نامه بررسی گردید. یکی از کاربردهایی که اخیراً از SBS آبشاری در سیستم­های نوری استفاده می­ کند، طراحی و ساخت لیزرهای فیبر نوری با بهره گرفتن از این پدیده می­باشد. با بررسی­هایی که در این پایان نامه انجام دادیم به این نتیجه رسیدیم که در سیستم­های بدون بازخورد (در فیبر نوری بدون بازخورد)، SBS آبشاری می ­تواند رخ دهد ولی مقدار آن ضعیف می­باشد. بنابراین برای داشتن SBS آبشاری قوی (SBS های مرتبه بالاتر) باید در ساختار سیستم تغییرات ایجاد کنیم تا یک بازخورد مناسب ایجاد گردد. یکی از راه ­هایی که در این پایان نامه برای این منظور پیشنهاد گردید استفاده از توری براگ در ورودی فیبر نوری است. با بررسی و بدست آوردن معادلات این سیستم و شبیه سازی آن به این نتیجه رسیدیم که می­توانیم SBS های مرتبه­ی بالاتر قوی را ایجاد کنیم.
یکی از کاربردهای SBS طراحی و ساخت بافرهای نوری می­باشد که اساس ساخت آن­ها ایجاد تأخیر زمانی در سیگنال نوری می­باشد. در این پایان نامه با ارسال سیگنال از انتهای فیبر و با بررسی معادلات آن، ایجاد تأخیر زمانی در سیگنال را با بهره گرفتن از پدیده­ SBS بدست آوردیم. با حل معادلات این سیستم به صورت تحلیلی و دقیق به این نتیجه رسیدیم که با افزایش توان پمپ، SBS آبشاری می ­تواند رخ دهد و علاوه بر ایجاد تأخیر زمانی در سیگنال می ­تواند شکل سیگنال مطلوب را تغییر دهد که با بررسی طیف بهره سیگنال این پدیده را بررسی کردیم، بنابراین در سیستم­هایی که از SBS برای طراحی و ساخت تأخیر دهنده­های نوری و یا بافرهای نوری استفاده می­ کنند باید میزان توان پمپ را تا حدی بالا ببرند که SBS مرتبه بالاتر رخ ندهد و شکل سیگنال مطلوب و مورد نظر حفظ شود که در این پایان نامه با توجه به شبیه سازی­های انجام داده برای فیبر نوری مورد نظر حد آستانه این توان را بدست آوردیم.
پیشنهاداتی که در ادامه کار می ­تواند انجام پذیرد این است که می­توان با بهره گرفتن از توری براگ در هر دو طرف فیبر بازخورد بسیار قوی­تری ایجاد کرد که این­گونه ساختار می ­تواند منجر به لیزر بریلوئن گردد و معادلات آن بررسی شود. همچنین می­توان به جای استفاده از پمپ تک فرکانس از پمپ­های چند فرکانسی استفاده نمود.
مراجع
[۱]V.Sundar and R. E. Newnham, “ Molecular scattering of light,” Opt.Express, vol. 16, no. 3 , pp. 1210-1217 , 2001.
[۲]A. Wiatrek, R. Henker, S. preubler, M. J. Ammann, A. T. Schwarzvacher, and T. Schaneider, “Zero_broadening measurement in Brillouin based slow-light delays,” Opt. Express, vol. 14, no. 21, pp. 557-563 , 2009.
[۳]M. D. Stenner and M. A. Neifeld, Z. Zhu, A. M. C. Dawes, and D. J. Gauthier, “Distortion management in slow-light pulse delay,” Opt. Express, vol. 13, no. 25, pp. 9995-10002, 2010.
[۴]S. Yoo, J. Sahu, and J. Nilsson, “Optimized refractive index profiles for suppression of stimulated Brillouin scattering in large core fibers, “in Conference on Optical Fiber Communication and the National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC) 2009, San Diego, CA, USA: OSA, March. 2009, paper JWA5.
[۵]M. W. Zmuda, ” stimulated Brillouin scattering effect and suppression techniques in high power fiber amlifiers, “Ph. D. dissertation, University of New Mexico, 2004.
[۶]H. Lee and G. Agrawal, “suppression of stimulated Brillouin scattering in optical fibers using fiber Bragg gratings, “Opt. Express, vol. 11, no. 25, pp. 3467-3472, 2003.
[۷]P. Webels, P. Adel, M. Auerbach, D. Wandt, and C. Fallnich, “Novel suppression scheme for Brillouin scattering, ” Opt. Express, vol. 12, no. 19, pp. 4443-4448, 2004.
[۸]T. Schneider, M. Junker, and K-U. Lauterbach, “Theoretical and experimental investigation of Brillouin scattering for the generation of millimeter waves,” J. Opt. Soc. Am. B, vol. 23, no. 6, pp. 1012-1019, 2006.
[۹]A. Jorj , P. Tony , “fiber sensors on Brillouin gain spectrum analysis, “Opt. Lett, vol. 21, no. 8, pp. 795-804, 2005.
[۱۰]M. Nikles, L. Thevenaz, and P. A. Robert, “Simple distributed light emitting,” no. 10, pp. 758-760. 1994.
[۱۱]X. Bao, “Optical fiber sensors based on Brillouin scattering, “Opt. Photon, vol. 20, no. 9, pp. 40-45, 2009.
[۱۲]T. Tanemura, Y. Takushima, and K. Kikuchi, “Narrowband optical filter, with a variable transmission spectrum, using stimulated Brillouin scattering in optical fibre, “Opt. Lett, vol. 27, no. 17, pp. 1552-1552, 2002.
[۱۳]A. Zadok, A. Eyal, and M. Tur, “Gigahertz-wide optically reconfigurable filters using stimulated Brillouin scattering, “J. Lightw. Technol., vol. 25, no. 8, pp. 2168-2174, 2007.
[۱۴]C. Kittel, “Introduction to solid state physics,” ch. 5. John Wiley & Sons, Inc., 4^th ed., 1971.
[۱۵]I. L. Fabelinskii, “Molecular scattering of Light,” Plenum Prees, New York, 1968.
[۱۶]M. Abramowitz and I. A. Stegun, eds., Handbook of Mathematical functions (Dover, New York, 1974), Ch. 7.
[۱۷]P. T. Rakich, P. Davids, and Z. Wang, “Tailoring optical forces in waveguides through radiation pressure and electrostrictive forces,” Opt. Express ۱۸(۱۴), ۱۴۴۳۹–۱۴۴۵۳ (۲۰۱۰).
[۱۸]G. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Optics and Photonics), 3^rd ed. San Diego Academic Press, 2001.
[۱۹]L. D. Landau and E. M. Lifshitz, “Fluid mechanics,” Butterworth-Heinemann, 2^nd ed., 1987.
[۲۰]M. G. Herr’aez, K. Y. song, and L. Th’evenaz, “Arbitrary-bandwidth Brillouin slow light in optical fibers,” Opt. Express, vol. 14, no. 4, pp. 1395-1400, Feb. 2006.
[۲۱]T. Schaneider, M. Junker, and K-U. Lauterbach, “Potential ultra wide slow-light bandwidth enhancement,” Opt. Express, vol. 14, no. 23, pp. 11082-11087, 2006
[۲۲]K.Y Song, K.S. Abedin, K. Hotate, M. Gonzalez-Herraez, and L. Thevenaz, “Highly efficient Brillouin slow and fast light using As₂Se₃ chalcogenide fiber,” Opt. Express, vol. 14, no. 13, pp. 5860-5865, 2006.