Düz ve bükülmüş optik dalga kılavuzlarının karşılıklı kuplajına kılavuzlanmış modların evanescent alanlarının ve sızıntılı modların etkisi

Abstract

Son yıllarda büyük gelişmeler gösteren optik haberleşme teknolojisinin temel elemanı olan optik fiberler, bir çok endüstriyel uygulamada "kilit malzeme" haline gelmiştir. Bu çalışmada, doğrultu kuplörü, sensör, çogullayıcı ve filtre gibi bir çok alanda kullanım yeri bulan küple optik dalga kılavuzları analiz edilmiştir. Birinci Bölüm'de, alternatiflerine göre üstünlüğü tartışılmaz olan optik fiberler hakkında genel bir bilgi verildikten sonra bu çalışmanın literatüre sağladığı katkılar açıklanmıştır. Optik fiberlerin modal analizinin detaylı olarak ele alındığı ikinci Bölüm'de, incelemelerde kolaylık sağlayan zayıfça kılavuzlarına yaklaşımına yer verilmiştir. Düzlemsel yapıdaki katmanlı optik dalga kılavuzlarındaki kılavuzlanmış modların ve radyasyon modlannın değerlendirilmesi yapıldıktan sonra bükülmüş optik fiberlerin temel noktasını oluşturan sızıntılı modların fiziksel özellikleri, WKB (Wentzel, Kramers, Brillouin) Metodu yardımıyla sunulmuştur. Üçüncü Bölüm'de, bükülmüş optik fiberlerin fiziksel mekanizması ortaya konulmuş, ışının davranışı irdelenmiştir. Kayıp analizi, önce düzlemsel yapıdaki katmanlı optik fiber yaklaşımı altında, ardından dairesel olarak bükülmüş bir optik fiberin bir halka anten olarak düşünüldüğü halka anten yaklaşımı altında yapılmıştır. Bükülmüş optik fiberde her bir ışının, yürüyen dalgalı bir anten olarak kabul edildiği yürüyen dalgalı anten modeli, konuya, literatürde olmayan bir yöntemle yaklaşılmasını sağlamıştır. Dördüncü Bölüm'de, Küple Mod Teorisi'ne göre paralel küple dalga kılavuzlarında kuplaj analizi yapılmış ve propagasyon sabitinde, kuplaj nedeniyle meydana gelen değişim araştırılmıştır. Dairesel olarak bükülmüş küple optik fiberlerde, kuplajda etkin bölgelerin, Kırınımın Geometrik Teorisi ve Küple Mod Teorisi ışığında belirlendiği Beşinci Bölüm'de, optik fiberlerin karşılıklı etkileşimlerinin propagasyon sabitleri üzerindeki etkisi Semer Noktası Yöntemi yardımıyla hesaplanarak literatüre katkıda bulunulmuştur.