Fiber optik dönüölçer (FOG) uygulamaları için hassas ase ışık  kaynağı optimizasyonu
Optimization of the precision ase light source for FOG applications
Yazar: ERKUT EMİN AKBAŞ
Danışman: PROF. DR. YASHAR AZIZIAN KALANDARAGH
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Fen Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Fiber optik = Fiber optics

Özet:
Bu çalışma, özellikle Fiber Optik Dönüölçer (FOD) uygulamaları bağlamında, Artırılmış Spontan Emisyon (ASE) ışık kaynaklarının optimize edilmesini ele almaktadır. Navigasyon sistemlerinde bir kilit  taşı olan FOD teknolojisi, hassasiyet ve doğruluğunu büyük ölçüde ASE ışık kaynağının kararlılığından almaktadır. Bu çalışma, ASE ışık kaynaklarının optimizasyonuna odaklanarak, FOD'larda kullanılan çeşitli ışık kaynakları hakkında kapsamlı bir araştırma sunmaktadır. Araştırma metodolojisi, farklı terminasyon yöntemleri ve optik konfigürasyonların kullanıldığı deneyleri içermektedir. Her bir konfigürasyonun performansını değerlendirmek için -10°C ila +60°C sıcaklık aralığında sıcaklığa bağlı dalgaboyu kararlılık testleri gerçekleştirilmiştir. Sistematik olarak yeni bir metodoloji geliştirilerek dalga boyu kararlılığında önemli bir iyileşme sağlanmıştır. Elde edilen ilerlemeyle, dalga boyu kararlılığında 12 milyonda bir (ing: ppm) olarak ölçülen dalgaboyu kararlılığı etkileyici bir şekilde 2.3 milyonda bire düşürülmüştür. Ulaşılan kararlılık seviyesi; mevcut konfigürasyonlara göre yaklaşık olarak %80 gibi önemli bir iyileşme yüzdesini temsil etmektedir. ASE ışık kaynağının geliştirilmiş kararlılığı sadece FOD'ların hassasiyet ve doğruluğuna katkıda bulunmakla kalmayarak, aynı zamanda çeşitli optik iletişim uygulamalarında ilerlemeler için de potansiyel taşımaktadır. Terminasyon yöntemlerinin ve optik konfigürasyonların sistematik olarak araştırılması, ASE ışık kaynaklarının performansını artırmakla kalmayıp, aynı zamanda bu alanda gelecekteki gelişmeler için de bir temel oluşturmaktadır. Deneysel sonuçların ayrıntılı analizi, farklı parametreler arasındaki incelikli etkileşimlere ışık tutmakta ve benzer optimizasyon zorlukları üzerinde çalışan araştırmacılar ve mühendisler için bir yol haritası sunmaktadır.

Abstract:
This study addresses the optimization of Amplified Spontaneous Emission (ASE) light sources, particularly in the context of Fibre Optic Gyroscopes (FOG) applications. As a milestone in navigation systems, FOG technology relies heavily on the stability of the ASE light source for its precision and accuracy. This study presents a comprehensive survey of various light sources used in FOGs, focusing on the optimization of ASE light sources. The research methodology includes experiments using different termination methods and optical configurations. Temperature-dependent wavelength stability tests were performed over a temperature range of -10°C to +60°C to evaluate the performance of each configuration. By systematically developing a new methodology, a significant improvement in wavelength stability was achieved. With the progress achieved, the measured wavelength stability of 12 parts per million (ppm) was reduced to an impressive 2.3 ppm. The stability level achieved represents a significant improvement of approximately 80 per cent over existing configurations. The improved stability of the ASE light source not only contributes to the precision and accuracy of FOGs, but also has the potential for advances in various optical communication applications. The improved stability of the ASE light source not only contributes to the precision and accuracy of FOGs, but also has the potential for advances in various optical communication applications. The systematic investigation of termination methods and optical configurations improves both the performance of ASE light sources and lays a foundation for future developments in this field. Detailed analysis of the experimental results sheds light on the subtle interactions between different parameters and provides a roadmap for researchers and engineers working on similar optimization challenges.