Yarı iletken lazerlerde optik kazancın uyarlamalı sinirsel-bulanık çıkarım sistemi kullanılarak modellenmesi
Modelling the optical gain in semiconductor lasers using adaptive neuro-fuzzy inference system
Yazar: TUĞBA ALTINDAĞ
Danışman: DOÇ. DR. FATİH VEHBİ ÇELEBİ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Lazer ışığının zamansal uyumluluk, parlaklık, yüksek elektromanyetik güç gibi önemli özelliklerinden dolayı, günümüz teknolojisinin birçok alanında lazerler kullanılmaktadır. Uyarılma ile olan yayılmanın karakteristiklerinden birisi, uyarılmış dalganın uyaran dalgayla aynı fazda olmasıdır. Yani, bu iki dalganın elektrik alanının zamansal değişiminin aynı olmasıdır. Lazer her türlü haberleşmede, klasik yöntemlerden çok daha fazla kanal sayısı elde etme imkanı vermekte, bilgi iletişimi çok hızlı bir şekilde yapılabilmekte ve kontrol edilebilmektedir. Lazer özellikle optik fiberlerde, ışık kaynağı olarak, optik iletişimin temel öğesini oluşturmaktadır. Lazer materyalleri bakımından, karakteristik niceliklerden biri olan optik kazanç, lazer diyotların çalışma davranışı hakkında önemli bilgiler içerir. Eğer taşıyıcı yoğunluğu (birim hacimdeki elektronların sayısı) yeterince büyük olursa uyarılmış yayılma soğurmayı geçebilir ve böylece aktif bölgede optik kazanç elde edilebilir. Optik kazanç, lazer diyotun çalışma davranışını belirleyen parametreleri (spektrum eşik akımı, lazer dalga boyu, spektral genişlik ve verim gibi) optimize etmek için çok önemli bilgiler içerir. Optik kazancın hesaplanması genellikle matematiksel işlemler gerektirdiğinden dolayı çok vakit alır. Sistemlerin bilgisayar destekli tasarımı, dizayn aşaması boyunca tüm sistemin cevabının tahmini için son derece önemlidir. Sistem davranışına karar vermek için, her parametrenin değeri doğru ve uygun bir şekilde seçilmelidir. Yarı iletken lazerlerde optik kazancın etkin ve farklı bir metot olan uyarlamalı sinirsel-bulanık çıkarım sistemi ile modellenmesiyle değişik bir bakış açısı getirilmiştir ve matematiksel hesaplamaların çok kısa bir sürede gerçekleştirilmesi bakımından büyük önem taşımaktadır

Abstract:
Laser light of the temporal compatibility, brightness, due to important features such as high power electromagnetic, lasers are used in many areas of today's technology. One of the characteristics of the stimulated emission, excited wave is in phase with the stimulus wave. That is, the temporal compatibility of the two waves of the electric field is the same space and time change. In all kinds of laser communication, classical methods to obtain much more than the number of channels is allowed, data communication can be done in a way very fast and can be controlled. Especially in optical fiber lasers, light sources, as have been the key parameters of optical communication. For laser materials, the characteristic quantity of the optical gain, laser diodes will contain important information about work behavior. If the carrier density (the number of electrons in unit volume) is large enough, stimulated emission can exceed absorption and so that optical gain can be obtained in the active region. Optical gain, determines the behavior of a laser diode operating parameters (spectrum the threshold current, the laser wavelength, spectral width and efficiency, etc.) to optimize the parameters contains very important information. Due to the fact that calculation of optical quantity usually requires mathematical operations takes a very long time. Computer-aided design systems, the answer to all systems during the design stage is extremely important for the prediction. To decide on the system behavior, the value of each parameter should be selected in the correct and appropriate manner. In semiconductor lasers with optical gain of the active and a different method of adaptive neuro-fuzzy inference system has been brought by a different perspective and mathematical calculations to be done in a very short time in terms of importance.