يعد المرشح الضوئي من أهم العناصر المستخدمة في شبكات الاتصالات الضوئية الصرفة التي تستخدم التجميع بتقسيم طول الموجة (WDM) Wavelength Division Multiplexing, يتضمن هذا البحث دراسة للمرشحات فوق صوتية– ضوئيةAcousto Optic Tunable Filter AOTF) ) ضمن وسط خطي غير متناظر المناحي (anisotropic), التي تعتمد مبدأ التداخل فوق صوتي – ضوئي.
تصف هذه المقالة نمذجة و اختبار المرشح الضوئي الفوق صوتي AOTF باستخدام MATLAB/SIMULINK الذي يعد أداة قوية لنمذجة و تصميم النظم المختلفة, حيث تم التوصل إلى تصميم نموذج للمرشح AOTF, خلق كتلة (block) خاصة يمكن إضافتها إلى مكتبة المحاكاة الخاصة ببرنامج MATLAB, و اختبار أداء هذا المرشح من حيث قدرته على انتخاب طول موجة معين من عدة أطوال موجية مجمعة بتقنية التجميع بتقسيم طول الموجة WDM, و دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية, سرعتها, خصائص الكريستال المستخدم في تصنيعه و غيرها من البارامترات في طول الموجة المنتخبة.
Optical filter is one of the most accurate and important elements in pure optical communication network which uses wavelength division multiplexing (WDM). This research includes studying Acousto Optic Tunable Filter (AOTF) in linear anisotropic medium, which depends on the interaction principle between optical waves and acoustic waves.
This paper describes simulating and testing the AOTF in MATLAB/Simulink software which is a strong tool for simulating and designing various systems. We have achieved an AOTF model, and created special block which could be added to MATLAB Simulink Library. We have also evaluated the performance of this filter and its ability to select one wavelength between the set combined by WDM. Moreover, we have studied the effect of acoustic wave frequency, its velocity, the properties of the crystal used in manufacturing it, and other influent parameters, along the selected wavelength.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الورقة البحثية دراسة وتصميم مرشح ضوئي فوق صوتي (AOTF) لاستخدامه في تطبيقات التجميع بتقسيم طول الموجة الضوئية (WDM). يعد المرشح الضوئي أحد العناصر الأساسية في شبكات الاتصالات الضوئية، ويعتمد على مبدأ التداخل بين الأمواج الضوئية والفوق صوتية. تم استخدام برنامج MATLAB/SIMULINK لنمذجة واختبار أداء المرشح، حيث تم تصميم كتلة خاصة يمكن إضافتها إلى مكتبة المحاكاة الخاصة بالبرنامج. تم دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية، سرعتها، وخصائص الكريستال المستخدم في تصنيع المرشح على طول الموجة المنتخبة. أظهرت النتائج أن المرشح يمكنه انتخاب طول موجة معين من عدة أطوال موجية مجمعة بتقنية WDM، وأنه يمكن التحكم في الانتخابية الطيفية للمرشح من خلال تعديل بعض البارامترات مثل تردد الموجة فوق الصوتية وزاوية ورود الشعاع الضوئي. تمت دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية، عرض محول الأمواج فوق الصوتية، وزاوية ورود الشعاع الضوئي على أداء المرشح، وأظهرت النتائج أن المرشح يمكنه تحقيق أداء عالي ودقة في انتخاب الأطوال الموجية المطلوبة.
Critical review
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نموذجًا مفيدًا وعمليًا لمرشح ضوئي فوق صوتي باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK، إلا أنه يفتقر إلى بعض الجوانب التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية التي قد تواجه تطبيق هذا المرشح في بيئات واقعية، مثل تأثير التداخلات البيئية أو الضوضاء. ثانيًا، كان من الممكن تقديم مقارنة مع تقنيات أخرى مشابهة لتوضيح مدى تفوق هذا النموذج. أخيرًا، كان من المفيد تضمين تجارب عملية أو بيانات تجريبية لدعم النتائج النظرية المقدمة في البحث.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو تصميم مرشح ضوئي فوق صوتي (AOTF) لاستخدامه في تطبيقات التجميع بتقسيم طول الموجة الضوئية (WDM) ونمذجته باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في نمذجة المرشح الضوئي؟
تم استخدام برنامج MATLAB/SIMULINK لنمذجة واختبار أداء المرشح الضوئي فوق صوتي (AOTF).
-
ما هي العوامل التي تم دراستها لتحديد أداء المرشح؟
تم دراسة تأثير تردد الموجة فوق الصوتية، سرعتها، وخصائص الكريستال المستخدم في تصنيع المرشح على طول الموجة المنتخبة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
أظهرت النتائج أن المرشح يمكنه انتخاب طول موجة معين من عدة أطوال موجية مجمعة بتقنية WDM، وأنه يمكن التحكم في الانتخابية الطيفية للمرشح من خلال تعديل بعض البارامترات مثل تردد الموجة فوق الصوتية وزاوية ورود الشعاع الضوئي.
References used
GROBE, K. Optical Wavelength Division Multiplexing for Data Communication Networks. ADVA Optical Networking, Germany, 2009, 4
KYEONG SOO, F.; KIM, T.; HSUEH, Y.; ROGGE, M., SHAW, W.; KAZOVSKY, L. Evolution, Challenges and Enabling Technologies for Future WDMBased Optical Access Networks. Photonics and Networking Research Laboratory U.S.A. , 2009, 4
SAIDUZZAMAN, Md.; IMTIAZ, AHMED.; KOWSHIK, M.Crosstalk Analysis of an Acousto-Optic Tunable Filter Based Optical Add/Drop Multiplexer for DWDM System. International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. 4 (6), 2013, 1482- 1486