WDM'in temelleri ve dispersiyon analizi
Fundamentals of WDM and dispersion analysis
Yazar: EMİNE ÇİĞDEM AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA MERDAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Dalgaboyu bölmeli çoğullama = Wavelength division multiplexing ; Dispersiyon = Dispersion ; Fiber optik = Fiber optics

Özet:
WDM sistemi kırılmış ışığın özelliğini kullanarak, mevcut fiberin kapasitesini çoğaltan ve transmisyon sistemlerinin daha yüksek bit oranlarında çalışmasına olanak sağlayan bir teknolojidir. DWDM ise dalga boylarını WDM'den daha yakın bir biçimde aralıklara bölerek daha fazla veri taşıma kapasitesine sahip bir teknolojidir.DWDM, ilk önce 1550 nm dalga boyundaki bandda optik sinyallerin çoğullanmasıydı. DWDM'nin uzun mesafeler üzerinde iletme yeteneğinin olması, büyük yüklerin taşınmasına olanak sağlayarak, Erbiyum Katkılı Fiber Yükselteçlerin altyapı teknolojisindeönemli bir yere gelmesini sağladı. Erbiyum Katkılı Fiber Yükselteçlerin, popüler olmasının nedeni 1550nm'lik C bandındaki işleyişlerinden dolayıdır. Fiber Raman Yükseltici ise, Uyarılmış Raman Saçılımına dayanmaktadır. Uzun mesafeli telekomünikasyon sistemleri sinyallerin yükseltilmesi içinUyarılmış Raman Dispersiyonundan yararlanır. Raman Yükselteçleri EDFA'lardan daha alçak gürültü faktörüne sahiplerdir. Bir fiber içerisindeki dalgalar ve optik sinyal arasındaki etkileşimin neden olduğu diğer bir saçılım türü de Uyarılmış Brillouin Saçılımıdır. Raman Saçılımı Brillouin Saçılımı gibi, bir frekansın küçük bir kısmını diğer frekanslara dönüştürür.Optik fiberler, yaygın olarak, daha uzak mesafeler üzerinden ve iletişimlerin diğer biçimlerinden daha yüksek band aralıklarında iletilmesine izin veren transmisyon sistemlerinde kullanılmaktadır. İletişim ağlarındafiber optik kabloların kullanılması veri akış hızının artırılmasında önemli bir adım teşkil etmektedir.Fiber optik kablolarda, Zaman Bölmeli Çoğullama (Time Division Multiplexing, TDM), Frekans Bölmeli Çoğullama (Frequency Division Multiplexing, FDM) ve Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (Wavelength Division Multiplexing, WDM) gibi teknikler kullanılmaktadır. Geniş Alan Ağlarında fiber optik kabloların iletişim kapasitesinin artırılmasında, WDM tekniğinin kullanılması; tek bir fiber lifinin yüzlerce ayrı iletişim kanalına bölünmesi, fiber hat üzerinden taşınan veri hızını artırmaktadır.Optik fiberde ışık iletilirken beraberinde bir takım sorunları da ortaya çıkarmaktadır. Bunlardan bir tanesi dispersiyondur.Dispersiyonun iki genel türü bulunmaktadır. Kromatik Dispersiyon ile Polarizasyon Mod Dispersiyondur. Kromatik Dispersiyon, farklı dalga boylarının farklı hızlarda yayılmasından dolayı meydana gelir. Polarizasyon Mod Dispersiyona imalat sürecinin ya da dışsal etkenlerin bir sonucu olarak fiber şeklinin ovalliği neden olur. Etkenler zamanla değişebileceği için, kromatik dispersiyondan farklı olarak, Polarizasyon Mod Dispersiyon zamanla değişime maruz kalabilir.Bu çalışmada kromatik dispersiyon konusunda testler yapılmış olup, en küçük kareler yöntemiyle lamda, coefficient ve dispersiyona ilişkin denklemler elde edilmiştir. G.652 NDSF kablo ile yapılan test sonuçlarına göre; STM-16 (2.5Gb/s) ve STM-64 (10Gb/s) kapasitelerinde dispersiyon ölçüm değerleri eşik değerin altında kaldığı için olumlu sonuç,STM-256 (40Gb/s)kapasitesinde dispersiyon ölçüm değeri eşik değerini aştığı için olumsuz sonuç elde edilmiştir.

Abstract:
WDM is a technology which provides the tranmission systems reaching higher bit rate by using the refracted light's feature with increasing the fiber capacity. DWDM is a technology which provides transporting the more date over the fiber via dividing the wave's interval closer than WDM.The first, DWDM was that multiplying the optic signals where the 1550 nm wavelength band. Because DWDM have the ability to communicate over long distances, it provides carrying heavy loads, allowing you to Erbium Doped Fiber Amplifiers gave as a key infrastructure technology. The reason of popularity of Erbium Doped Fibers is that it works on 1550 nm C band. Fiber Raman Amplifier is based on Stimulated Raman Scattering. Long distance telecommunications systems' signals benefits from Stimulated Raman Dispersion to increase signals. Raman Amplifiers have lower noise factor than EFDAs. Caused by The interaction between the waves and the optical signal in a fiber,the one of the other scattering is Stimulated Brillouin Scattering. Raman Scatter converts a small fraction of the frequencies to other frequencies like Brillouin Scattering.Optic fibers are widely used transmission system that allowes to cominicate over longer distance with higher band width. Using fiber optic cables represents a significant step about increasing the flow rate of the data communication. Time Division Multiplexing, Frequency Division Multiplexing, Wavelength Division Multiplexing techniques are used in fiber cables. Increasing the capacity of fiber-optic cables in the wide area networks and increasing the speed of data rate over the fiber line is associated with using wdm technology and divisioning a fiber to hundreds different communication channel.While transmitting the light over the optic fiber, some problems can be occur. One of them is dispersion. There are two general types of dispersion. Chromatic Dispersion and Polarization Mode Dispersion. Chromatic Dispersion, is caused by the proliferation of different wavelengths at different speeds. As a result of fiber forms of ovality because of manufacturing process or external impacts causes Mod Dispersion. Factors may change over time, as distinct from Chromatic Dispersion, Polarization Mode Dispersion may be subject to change over time.In this study, tests were made on the Chromatic Dispersion and coefficient, lamda and relation about dispersion equations were obtained by using the method of least squares step. According to test conclusions which is made with G.652 NDSF cable; Positive conclusion for STM-16 and STM-64 capacities is obtained because the conclusion of the test at this values are below the threshold value. Negative test conclusion is obtained for STM-256 because test conclusion value exceeds the threshold value.