Optik fiberlerdeki spin profillerinin polarizasyon mod dispersiyonuna etkisinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of the effect of optical fiber spin profiles on polarization mode dispersion
Yazar: ŞERİF ALİ SADIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SAİT ESER KARLIK ; PROF. DR. AHMET ALTUNCU
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Uzak mesafeli ve yüksek veri hızlarına sahip optik fiberli haberleşme sistemlerinde Polarizasyon Mod Dispersiyonu (PMD) darbe genişlemelerinin temel nedenlerinden biridir.  PMD fiberin çiftkırılmasından kaynaklanan dispersiyon etkisidir. PMD kaynaklı sorunları azaltmak için günümüze kadar yapılan çalışmalar PMD kompanzatörler ve düşük PMD'li fiber üretimi üzerine yoğunlaşmıştır.  Bu tez çalışması ikinci başlığı ele almaktadır. 
Bu çalışmada; PMD'ye ve optik fiber spin işlemine dair kuramsal bilgilerin açıklanmasının ardından farklı spin profilleri incelenmiştir. Literatürde adı geçen spin profillerinin dışında Taşıyıcısı İletilmiş Genlik Modülasyonu (AM-TC) profili önerilmiş ve uygulanabilirliği tartışılmıştır. MatlabTM yazılımı yardımı ile spin profillerinin karşılaştırmalı analizi yapılmış ve tüm spin profillerinin düşük PMD'li fiberler için başarılı sonuçlar verdiği spin parametreleri elde edilmiştir. Spin periyodu 1 m'de sabit tutularak, sinüzoidal, üçgen, trapezoidal, taşıyıcısız genlik modüleli ve taşıyıcılı genlik modüleli spin profilleri için sıra ile 2.74 dönüş/m, 3.41 dönüş/m, 3.79 dönüş/m, 2.57 dönüş/m ve 1.90 dönüş/m spin genlikleri düşük PMD'li spinli fiber elde etmek için uygun değerler olarak belirlenmiştir. Tüm spin profillerinin başarılı sonuç vereceği ortak spin parametreleri aranmış ve bu sayede bir optimizasyon problemi tanımlanmıştır. MatlabTM yazılımı ile Diferansiyel Gelişim Algoritması, Parçacık Sürü Optimizasyonu, Yerçekimsel Arama Algoritması ve Yapay Arı Kolonisi ile optimizasyon problemi çözülmüş ve incelenen spin profillerinin başarılı sonuçlar vereceği ortak spin parametreleri elde edilmiştir. Tüm spin profilleri için 8.814 dönüş/m genlik ve 3.698 m periyod değerleri ortak optimum spin parametreleri olarak bulunmuştur.

Abstract:
In long-haul and high-bit-rate optical fiber transmission systems Polarization Mode Dispersion (PMD) is one of the main reasons of pulse broadening. PMD is a dispersive effect which is caused by the birefringence of the optical fiber. In order to reduce PMD-based issues, studies up to date are focusing on PMD compensators and low-PMD fiber productions. This thesis discusses the second topic. 
In this study; after describing theoretical information about PMD and optical fiber spinning process, different spin profiles are examined. Except spin profiles that take place in literature, Amplitude Modulation- Transmitted Carrier (AM-TC) profile is proposed and its applicability is discussed. Using MatlabTM software, comparative analysis of spin profiles is made and spin parameters giving successful results for low-PMD fibers, are obtained for each spin profile. For fixed 1 m spin period, appropriate spin amplitude values are  determined as 2.74 turns/m for sinusoidal, 3.41 turns/m for triangular, 3.79 turns/m for trapezoidal, 2.57 turns/m for amplitude modulation-suppressed carrier and 1.9 turns/m for amplitude modulation- transmitted carrier spin profile. Common spin parameters that give successful results for all spin profiles are searched and based on that an optimization problem is defined. This optimization problem is solved by using Differential Evolution Algorithm, Particle Swarm Optimization, Gravitational Search Algorithm and Artificial Bee Colony in MatlabTM software and common spin parameters suitable for all discussed spin profiles, are obtained. For all spin profiles common optimum spin parameters are found as 8.814 turns/m spin amplitude and 3.698 m spin period.