Optik kuplörlerin analizi ve modellenmesi

Abstract

Optik fiber kullanımı, icat edildiği 1960'lı yıllardan günümüze kadar hızla artarak devam etmektedir. Yüksek band genişliği, yüksek iletim hızı, elektromagnetik girişimden etkilenmeme, elektriksel izolasyon kolaylığı ve küçük boyut gibi birçok avantajı nedeniyle optik fiberlerin kullanımı oldukça yaygındır.Bu çalışmada, optik haberleşme sistemleri içinde önemli bir yeri olan, optik kuplörlerin analizi yapılmış ve çeşitli uygulamalarla konu zenginleştirilmiştir.Tezin Birinci Bölümü'nde, optik haberleşmenin tarihsel gelişim sürecine değinilmiştir.İkinci Bölüm'de, temel transmisyon prensipleri verilerek, optik haberleşme sistemlerinin genel özellikleri incelenmiştir.Üçüncü Bölüm'de, mod kavramı açıklanarak, düzlemsel yapıdaki katmanlı optik dalga kılavuzlarında, ışığın propagasyon özellikleri, elektromagnetik teori yardımıyla tanımlanmış ve modların fiziksel yorumları yapılmıştır.Dördüncü Bölüm'de, silindirik yapıdaki optik dalga kılavuzlarının modal analizi yapılmış ve sızıntılı modlar incelenmiştir. Değişken Ayırma Metodu'na başvurularak, silindirik yapıdaki, basamak indisli optik fiberlerin mod analizi yapılmış, sınır koşulları ve karakteristik denklemleri elde edilmiştir. Mod kesim koşulları verilmiştir. Yumuşak geçişli optik fiberlerde WKBJ analizi yapılmıştır.Beşinci Bölüm'de, silindirik optik fiber dalga kılavuzlarında, kılıf bölgesinde oluşan radyasyon modları irdelenmiştir.Altıncı Bölüm'de, Kuple Mod Teorisi açıklanmış, uzay, zaman ve frekans domeninde, dielektrik optik dalga kılavuzları arasındaki kuplaj incelenmiştir. Kuple optik dalga kılavuzlarının analizi için gerekli olan parametreler ve matematiksel ifadeler elde edilmiştir.Yedinci Bölüm'de kuple, özdeş ve özdeş olmayan, kılıflı ve kılıfsız, düzlemsel yapıdaki, katmanlı optik dalga kılavuzlarında, TE ve TM modlarının kuplajında, parametrelerin değişimleri grafiklerle incelenerek elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.Sekizinci Bölüm'de OptiSystem 7.0 simülasyon programı kullanılarak, optik kuplörlerin yer aldığı düzenekler tasarlanmış ve temel çalışma prensipleri analiz edilmiştir.Dokuzuncu Bölüm olan son bölümde, optik kuplör analizinin ve uygulamalarının değerlendirilmesi yapılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Dielektrik optik dalga kılavuzlarında modal analiz, kuple optik dalgakılavuzları, optik kuplör, faz sabiti değişimi, kuplaj katsayısı