Optik haberleşme sistemlerinde performans analizi
Performance analysis in optical communication systems
Yazar: ABDULLAH HUZEYFE KÖSE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektronik haberleşme = Electronic communication ; Fiber optik = Fiber optics ; Fiber optik kablo = Fiber optic cable ; Lazer optik sistem = Laser optic system

Özet:
Teknolojik ilerlemeler ve gelişmeler ile günlük yaşamın her alanında kullanılan veri miktarı her geçen gün artmaktadır. Bu artış o kadar büyük bir hale gelmiştir ki, verinin kullanımı ve kontrolü amacıyla veri madenciliği, büyük veri gibi yüksek önem arz eden sektörler dahi açığa çıkmıştır. Verinin sektörlere yön verecek kadar önemli ve büyük olduğu bir noktada da verilerin hızlı, güvenilir ve yüksek boyutlarda iletimi çok büyük önem taşımaktadır. Optik ağlar barındırdığı yüksek band genişliği, yüksek hızlarda iletim ve güvenirlik gibi avantajlardan en önemli haberleşme teknolojilerinden biri haline 
gelmiştir. Optik ağlar, temelde verileri çeşitli modülasyon yöntemleriyle ışığa çevirip, ışığın kırılma prensibinden yararlanarak, yüksek hızlarda uzun mesafelere iletmektedirler. En yaygın olarak karada ve kıtalararası okyanusların altında fiber optik kablolarla iletim sağlayan optik ağların, kablosuz olarak ve serbest uzayda iletimi de yüksek rağbet görmektedir. Bu tez çalışmasında, OptiSystem 18.1 optik simülasyon programında NRZ (Non-Return to Zero), RZ (Return to Zero), CSRZ (Carrier Surpassed Return to Zero) ve Duobinary modülasyon yöntemleri, OWC (Optical Wireless Communications, Kablosuz Optik İletişim), FSO (Free Space Optical Communication, Serbest Uzay Optik İletişim) ve fiber optik kablo iletim hattı için tasarımlarda kullanılmıştır. Bu tasarımlarda, lazer kaynağının frekansı, giriş gücü, ilettim hattı uzunluğu, alıcı filtre türü ve kodlayıcı türü değiştirilerek farklı iletim hatlarında oluşan maksimum kalite faktörü incelenmiştir. Daha sonrasında ise bu farklı iletim hatları için DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing, Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoklama) ve TDM (Time Division Multiplexing, Zaman Bölmeli Çoklama) gibi çoğullama yöntemlerinin tasarımları yapılmış ve tasarımların performansları yorumlanmıştır. Son olarak optik kuplör, konnektör, güç birleştirici, güç bölücü ve optik izolatör gibi optik devre elemanlarının iletim hatlarına etkileri irdelenmiştir.

Abstract:
Nowadays, technological advancements and developments caused the increasement of data in every part of daily life day by day. This increment is such vast that to use and control these data, fields such as data mining, big data have emerged. To convey this amount of data with high speed, secure and big rates is crucial. Because of the advantages like high speeds, secure transmission, and high bandwidth, optical communication systems have become one of the most vital communication technologies. The fundamental of the optical communication systems is converting the data into light through different modulation methods and then using the refraction of the light to communicate this data to long distances at high speeds. Even though the most common way is with fiber optical cables on the land and under oceans between the continent, freespace optics, and optical wireless communications systems are also in high demand. In this thesis, the optical simulation program OptiSystem 18.1 is used to design different modulation methods -NRZ (Non-Return to Zero), RZ (Return to Zero), CSRZ (Carrier Surpassed Return to Zero), and Duobinary- for OWC (Optical Wireless Communications), FSO (Free Space Optical Communication) and fiber optical cable communication systems. Then the parameters such as frequency and power of the laser source; length of the transmission line, type of receiver's filter, and type of the modulator were changed for each communication system to observe the result of the maximum quality factor. After that DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), and TDM (Time Division Multiplexing) multiplexing methods were designed in each communication system above and examined. In the last part optical coupler, connector, power combiner, power splitters, and optical isolator were studied.