خلاصه

در این مقاله ما با شبیه سازی یک سیستم انتقال نوری و مشاهده پاشندگی در آن ، تصمیم گرفتیم تا با استفاده از دو جبران ساز موجود در نرم افزار پاشندگی ایجاد شده را تا حد قابل قبولی رفع کنیم و نتایج حاصل از این دو را با هم مقایسه کرده و مزایا و معایب ذکر شده برای هر کدام را تا حد ممکن نمایش دهیم .

کلمات کلیدی: جبران پاشندگی، فیبرهای جبران پاشندگی ، توری های براگ فیبر نوری.

.۱ مقدمه

فیبر نوری یک محیط یا موجبر دی الکتریک است که اطلاعات به شکل نور از درون آن عبور می کنند . ساختار اصلی یک فیبر نوری شامل هسته و غلاف است که غلاف نور را با استفاده از روش بازتاب داخلی کلی در هسته هدایت می کند . نور در حین عبور از فیبر دچار عواملی مانند تضعیف، تخریب و یا اعوجاج می شود که ما در این پروژه به شبیه سازی جبران پاشندگی تصادفی ایجاد شده در فیبر می پردازیم . پاشندگی تصادفی در فیبرهای نوری پدیده ای است که بدلیل وابستگی ضریب شکست گروه((Ng به طول موج ایجاد می شود . در فیبرهای نوری ، وابستگی Ng به طول موج ، یک پهن شدگی زمانی در پالس های انتشاری ایجاد می کند . همانطور که پالس در فیبر حرکت می کند ، شروع به پهن شدن کرده ، شکل اصلی خودش را از دست می دهد ، بــــــا همسایه های مجاورش همپوشانی می کند و در ورودی گیرنده غیر قابل تشخیص می شود . [۱ ] یکی از پیشنهاد ها برای جبران تلفات در سیستم های مخابرات نوری استفاده از تقویت کننده های اربیومی می باشد. از جمله پیشنهادهای دیگر برای جبران پاشندگی، فیبرهای جبران پاشندگی ( (DCF بودند که در جبران پاشندگی تصادفی استفاده های گسترده ای را داشتند. توری های براگ چرپ (FBG)نیز اخیراً برای جبران پاشندگی تصادفی فیبرها پیشنهاد شده اند .[۲]

×
.۲ چگونگی عملکرد توری های براگ فیبر نوری و فیبرهای جبران پاشندگی

فیبر براگ قسمتی از یک فیبر رایج تک مد است که به شکل یک توری در آمده است . توری های فیبر نوری بطور ساده شامل مدولاسیون تناوبی از ضریب شکست در داخل هسته فیبر نوری هستند . دریک توری براگ فیبر نوری ، نور منتشر شده در درون هسته که شرایط براگ را ارضا می کند با ساختار توری تشدید شده و بازتاب می یابد . [۳] فاصله بین توری ها مشخص کننده طول موج بازتابشی از توری براگ است ، به این ترتیب نور بازتاب شده در طول موج براگ از طیف عبوری حذف می شود . این مهم ترین مشخصه ی توری های براگ است که طول موج های تشدید شده به سمت منبع منعکس می شوند و بقیه طول موج ها بدون تضعیف از داخل قطعه عبور می کنند . یک چرپ در توری براگ نوع چرپ جایی است که تغییراتی در دوره توری (و از اینرو تغییراتی در واکنش به طول موج های مختلف) در طول توری ایجاد می کنیم . همان طور که دوره توری در امتداد محور تغییر

The 8th Symposium on Advances in Science and Technology (8thSASTech), Mashhad, Iran . 8thSASTech.khi. ac.ir

می کند ، طول موج های متفاوت بوسیله بخش های مختلف توری بازتاب می یابند و بنابراین با فاصله های زمانی مختلف تأخیر پیدا می کنند .[۴-۶] اثر نهایی یک فشردگی در پالس ورودی است که می تواند برای جبران پاشندگی تصادفی انباشته شده در لینک مخابراتی مناسب باشد .

استفاده از فیبرهای جبران پاشندگی که در جبران پاشندگی تصادفی مورد استفاده قرار می گیرد نیازمند تعبیه فیبرهای جبران پاشندگی در فواصل معین با یک ضریب پاشندگی منفی در یک لینک مخابراتی برای خنثی کردن اثرات پاشندگی مثبت فیبرهای معمولی می باشد .

.۳ شبیه سازی سیستم انتقال و نتایج آن

برای نشان دادن پاشندگی ایجاد شده در فیبرهای نوری به کار رفته در سیستم های مخابرات نوری و همچنین جبران این پاشندگی، سیستمی را مانند ×شکل ۱ در نرم افزار شبیه سازی کرده ایم.

شکل . ۱ سیستم شبیه سازی شده با FBG

با مشاهده خروجی های مدولاتور و فیبر و مقایسه آن ها به وضوح مشخص است که بعد از عبور سیگنال از فیبر عامل پاشندگی موجب از دست رفتن شکل اولیه اطلاعات می شود. در نتیجه باید برای جبران این پاشندگی و احیای شکل اولیه سیگنال در گیرنده از ابزاری استفاده کرد که این کار را انجام دهد. پالس ورودی فیبر ( خروجی مدولاتور ) مانند شکل ۲ است و با مقایسه آن با شکل ۳ که پالس بعد از خروج از فیبر است ، در می ×یابیم که علاوه بر تغییر در شکل پالس، توان نیز کاهش یافته است .

The 8th Symposium on Advances in Science and Technology (8thSASTech), Mashhad, Iran . 8thSASTech.khi. ac.ir