دانلود مقاله ترجمه شده تجزیه و تحلیل عملکرد جبران پاشندگی (پراکندگی رنگی) با استفاده از توری براگ فیبری (FBG) در ارتباطات نوری (اپتیکی)

چکیده

این مقاله به بررسی شبیه سازیِ سیستم ارسال نوری در فیبر نوری می پردازد. فیبر نوری بدلیل دارا بودن خصوصیاتی نظیر سایز یا بعد کوچک، اتلاف پایین، و دخالت های کم ازسوی محیط بیرونی، همواره در سیستم ارتباطات مورد استفاده قرار گرفته است. انواع مختلفی فیبر نوری وجود دارد، توری براگ فیبری (FBG) معمولاً به عنوان مولفه های مهم برای جبران پاشندگی در سیستم ارتباطات نوری انتخاب می گردد. FBG بسیار ساده است و فیبر کم هزینه ای برای انتخاب طول موج دارد، اتلاف جایگذاری پایینی دارد، و نیز دارای طیف انعکاس سفارشی و پهنای باندی گسترده است. ما جبران پاشندگی را با استفاده از توری براگ فیبری در طول های مختلف فیبر مورد تجزیه و تحلیل قرار داده ایم. سیستم ارسال شبیه سازی شده براساسِ پارامترهای مختلف و با استفاده از شبیه ساز OptiSystem مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است ؛ با شبیه سازیِ یک مدل از سیستم ارتباطی و استفاده از مناسب ترین تنظیمات سیستم - از جمله توان ورودی (dBm)، طول کابل فیبر (km)، طول FBG (mm) و ضریب میرایی یا تضعیف (dB/km) - در مقطع کابل، چهار پارامتر مختلف بررسی خواهند شد که عبارتند از توان خروجی (dbm)، شاخص نویز (dB)، Q-Factor (db) در ناحیۀ گیرنده. در نمودارهای بعدی، ما شاهد کمک هایی که نمودارهای چشمی (نوعی نمایش نموداری و نوسانی برای سیگنال که در آن اندازه گیری ها بطور مکرر و متناوب انجام شده و برروی محور عمود نسبت به محور افق که معمولاً زمان است، لحاظ می گردد ) به ما می کند، خواهیم بود. تمامی نتایج، با استفاده از شبیه سازی OPTISYSTEM در سیستمهای ارسالِ 10 گیگابیت بر ثانیه (Gb/s) تجزیه و تحلیل شده اند.

1-مقدمه

ارتباطات فایبر اپتیک (استفاده از فیبر نوری برای مخابرات) یک روش ارسال اطلاعات از یک محل به محلی دیگر با ارسال موج نوری توسط یک فیبر نوری می باشد. نور یک موج حامل الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد که برای حمل اطلاعات مدوله شده است. فرایند برقراری ارتباط با استفاده از فایبر اپتیک، با مراحل اساسی ذیل سروکار دارد : ایجاد سیگنال نوری با استفاده از یک فرستنده، انتشارِ سیگنال درطول فیبر، اطمینان از اینکه سیگنال منحرف یا ضعیف نمی شود، و دریافتِ سیگنال نوری و تبدیل آن به یک سیگنال الکتریکی. استفاده از تقویت کننده های فیبریِ آلاییده به اربیوم (EDFA) در سیستم های مخابرات نوری، پاشندگی کروماتیک (پراکندگی رنگی) را به مهمترین محدودیت برای عملکرد ارسال بدل کرده است چنانچه تقویت کننده های EDFA، اتلاف در ارسال را جبران و تصحیح می کنند. پراکندگی رنگی در فیبر نوری، پدیده ای است که از وابستگیِ ضریب شکست گروهی فیبر به طول موج ناشی می شود. در فیبر نوری، وابستگی ضریب شکست گروهی فیبر به طول موج، باعث پهن شدن موقتیِ پالس ها هنگام انتشار می شود. توری براگ فیبری (FBG) معمولاً به عنوان مولفه ی مهمی برای جبرانِ پراکندگی یا پاشندگی در سیستم ارتباطات نوری انتخاب شده است. بدلیل هزینه پایینِ انتخاب طول موج و اتلاف جایگذاری پایین، این مولفه همچنین دارای طیف انعکاسیِ سفارشی و پهنای باند گسترده نیز می باشد....