اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداستخدام ليف شبكة براغ كمعوض للتشتت في أنظمة الاتصالات البصرية باستخدام برنامج المحاكاة OPTISYSTEM
Using Fiber Bragg Grating as a Dispersion Compensator in Optical Transmission System Using Optisystem Software Simulator
2629
2 146
0.0
(
0
)
تأليف
سهى عراج( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
إن الألياف البصرية هي واحدة من أهم وسائل الاتصال المستخدمة في أنظمة الاتصالات و قد تم استخدامها لنقل البيانات بسرعة عالية لمزاياها العديدة و الضياعات المهملة في عملية النقل، و يعتبر التشتت العامل الرئيسي الذي يحد من كفاءة الأداء. هناك أنواع مختلفة من معوضات التشتت في الألياف البصرية و لكن يعتبر ليف شبكة براغ FBG هو الأكثر استخداماً في تعويض التشتت في أنظمة الاتصالات البصرية، بسبب الكلفة المنخفضة للمرشح المستخدم لاختيار طول الموجة و انخفاض فقد الحقن، حيث يملك طيف انعكاس منفصل و عرض حزمة واسع. سوف يتم تحليل محاكاة لنظام الاتصالات استنادًا إلى معايير مختلفة باستخدام simulator Optisystem ، و اعتماد الإعدادات الأنسب للنظام و التي تشمل استطاعة الدخل و طول الكبل البصري (كم) و معامل التخامد (ديسيبل/كم) الخاص بالليف البصري، و حسبت ثلاث معلمات مختلفة و تشمل كلا من استطاعة الإشارة، استطاعة الضجيج، الاستطاعة الخارجة عند المستقبل.
Optical fiber is one of the most important communications media in communication system. Due to its versatile advantages and negligible transmission loss it is used in high speed data transmission. There are various types of optical fiber, the Fiber Bragg Grating (FBG) is commonly chosen as important components to compensate the dispersion in optical communication system. Because the low cost of filter for wavelength selection and low insertion loss, it has also customized reflection spectrum and wide bandwidth. The simulation of transmission system will be analyzed based on different parameters using OptiSystem simulator. By simulating a model of communication system and using the most suitable settings of the system which include input power, fiber cable length (km) and attenuation coefficient (dB/km) at cable section, there are three different parameters will be investigated, which are Signal power, Noise power, output power at receiver.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناقش الورقة البحثية استخدام ليف شبكة براغ (FBG) كمعوض للتشتت في أنظمة الاتصالات البصرية باستخدام برنامج المحاكاة Optisystem. تعتبر الألياف البصرية من أهم وسائل الاتصال لنقل البيانات بسرعة عالية وبضياعات منخفضة، ولكن التشتت يحد من كفاءة الأداء. يتميز ليف شبكة براغ بتكلفته المنخفضة وانخفاض فقد الحقن، مما يجعله الخيار الأكثر شيوعاً لتعويض التشتت. تم تحليل نظام الاتصالات باستخدام Optisystem مع مراعاة معايير مختلفة مثل استطاعة الدخل، طول الكبل البصري، ومعامل التخامد. تم حساب ثلاث معلمات رئيسية: استطاعة الإشارة، استطاعة الضجيج، والاستطاعة الخارجة عند المستقبل. أظهرت النتائج أن استخدام ليف شبكة براغ يحسن من أداء النظام البصري ويقلل من الضجيج، مما يؤدي إلى تحسين جودة الإشارة المستقبلة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم الورقة البحثية تحليلاً شاملاً لاستخدام ليف شبكة براغ كمعوض للتشتت في أنظمة الاتصالات البصرية، وتظهر النتائج تحسناً ملحوظاً في أداء النظام. ومع ذلك، يمكن تعزيز الدراسة بإضافة تجارب عملية تدعم نتائج المحاكاة. كما أن الورقة تفتقر إلى مناقشة تفصيلية حول التحديات المحتملة في تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع. يمكن أيضاً تحسين البحث بإجراء مقارنة مع تقنيات أخرى لتعويض التشتت لتوضيح الفوائد النسبية لاستخدام ليف شبكة براغ بشكل أكثر وضوحاً.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام ليف شبكة براغ كمعوض للتشتت في أنظمة الاتصالات البصرية؟
الفوائد الرئيسية تشمل التكلفة المنخفضة للمرشح المستخدم لاختيار طول الموجة، وانخفاض فقد الحقن، وتحسين جودة الإشارة المستقبلة من خلال تقليل الضجيج.
-
ما هي المعلمات الرئيسية التي تم تحليلها في الدراسة باستخدام Optisystem؟
المعلمات الرئيسية التي تم تحليلها تشمل استطاعة الإشارة، استطاعة الضجيج، والاستطاعة الخارجة عند المستقبل.
-
كيف يؤثر طول شبكة براغ على أداء النظام البصري؟
زيادة طول شبكة براغ تؤدي إلى تحسين أداء النظام البصري من خلال زيادة استطاعة الإشارة المستقبلة وتقليل الضجيج، مما يحسن من جودة الإشارة.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين أنظمة الاتصالات البصرية؟
توصي الدراسة باستخدام ليف شبكة براغ لتعويض التشتت، وزيادة استطاعة الدخل لتحسين أداء النظام، وتقليل معامل التخامد عند مقطع الكبل لتقليل الضجيج وزيادة جودة الإشارة.
المراجع المستخدمة
Nick Massa, Springfield Technical Community College Springfield, Massachusetts, University of Connecticut " Fundamentals of Photonics, Fiber Optics in Telecommunication",2000
Phing, H. S., Ali, J., Rahman, R. A., Tahir, B., A., "Fiber Bragg grating modeling, simulation and characteristics with different gating length," Journal of Fundamental Sciences 3, 167-175, 2007
Navneet Singh Aulakh, " Investigations on fiber bragg gratings for fiber optic communication systems, " , department of electronics & communication engineering thapar university, 2010
قيم البحث
اقرأ أيضاً
إن قراءة تاريخية مختصرة تظهر أن كمية المعلومات المتبادلة في شبكات الاتصالات تواصل ازديادها بصورة مدهشة نتيجة تطوير خدمات اتصال جديدة، و لكن مع زيادة معدل نقل البيانات يعاني النظام الضوئي من تدهور الأداء بسبب التشتت، الذي تم أخذه بالحسبان في هذا البحث
. حيث إن تخفيض الضياعات الناتجة عن التشتت مسألة هامة في الشبكات الضوئية، و تعتبر شبكة براغ الليفية Fiber Bragg Grating(FBG) من أهم مكونات نظم الاتصالات الضوئية، و إحدى الطرق الفعالة المستخدمة لتحقيق هذه الغاية.
تمت في هذه المقالة دراسة تأثير استخدام FBG كمعوض للتشتت في نظم الاتصالات الضوئية، حيث قمنا بمحاكاة نظام اتصالات ضوئي يستخدم FBG، و درسنا تأثير بارامترات كل من مضخم الليف المشاب بالإيربيوم Erbium Doped Fiber Amplifier(EDFA) و شبكة براغ و الليف الضوئي المستخدم على أداء هذا النظام، و تم إيجاد أفضل القيم لبارامترات هذا النظام. اعتمد نموذج المحاكاة المدروس على برنامجي Optisystem7 و Matlab. و تم تقييم النتائج بالاعتماد على المخطط العيني الناتج عن المحاكاة و المعاملين Q و معدل خطأ البت (BER)Bit Error Rate.
يتضمن هذا البحث محاكاة لمرسل و مستقبل التجميع الخشن بتقسيم طول الموجة CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) بأربع قنوات، حيث تمّت دراسة تأثير نسبة الإخماد ER (Extinction Ratio) لثنائي الليزر المعدّل بشكل مباشر DML (Directly Modulated Laser)
و تأثير وجود مضخمات EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) في وصلات الألياف الضوئية في معامل الجودة Q و نسبة خطأ البت BER عند استخدام أطوال ليف مختلفة، و أجريت مقارنة بين شبكة الـ CDWM باستخدام مضخم EDFA و الشبكة ذاتها من دون استخدام المضخم EDFA ، كذلك تمّ دراسة تأثير طول الليف الضوئي على معامل الجودة Q بوجود مضخم EDFA و بعدم وجوده و وضحنا العلاقة بينهما بيانياً.
يعتبر التشتت اللوني لليف الضوئي أحد أهم العوامل المسببة لتشويه شكل الإشارات الضوئية المرسلة, و اذا لم تجرى معالجته بشكل صحيح و دقيق باستخدام المعوضات فإن ذلك سيؤدي إلى تدهور كبير في أداء نظام الاتصال الضوئي. لا يأخذ التشتت اللوني قيمة ثابتة أو معروفة
على طول وصلة الليف, و هذا ما يستدعي استخدام معوضات تشتت قابلة للتوليف و التي تتطلب معلومات مستمرة عن قيمة التشتت الفعلية تقدم عن طريق وحدة مراقبة تشتت. يهتم البحث بدراسة أحد تقنيات مراقبة التشتت اللوني المعتمدة على قياس استطاعة نغمة إشارة ساعة المعطيات المرسلة و التي تتناسب مع قيمة تشتت الليف, و تم إيجاد علاقة تردد الإشارة مع مجال و دقة القياس, كذلك تم الاستفادة من هذه
التقنية لتقديم إشارة تغذية عكسية لمعوض التشتت القابل للتوليف, و تم التوصل لنتائج تبين مدى التحسن الحاصل في أداء الشبكة مقارنة مع شبكات أخرى لا يجرى فيها تعويض التشتت بشكل دقيق.
تم استخدام برنامج VPItransmissionmaker لمحاكاة التقنية المدروسة
حيث تم التوصل من خلاله إلى نتائج مشجعة في مجال تحسين أداء الشبكات الضوئية.
تم تصميم محاكاي قناة بخفوت Rice باستخدام خوارزميتين هما طريقة المساحة المتساوية (Method of Equal Areas) و طريقة انتشار دوبلر المضبوط
(Method of Exact Doppler Spread). تم تقديم طريقة جديدة لحساب عوامل نموذج المحاكاة الحتمي سميناها الطريق الهجينة (ME
DS+MEA). تم مقارنة تابعي الترابط الذاتي للنموذجين المرجعي و المحاكاة من أجل الطرق المختلفة. لوحظ من خلال نتائج المحاكاة العديدة أن الخصائص الإحصائية لنموذج المحاكاة تقترب من تلك بالنسبة للنموذج المرجعي من أجل الطريقة الجديدة بشكل أفضل من الطريقتين MEA و MEDS.
يتضمن هذا البحث نمذجة و محاكاة لمرسل و مستقبل نظام العبور المتعدد بتقسيم الكود OCDMA (Optical Code Division Multiple Access) ذو ترميز المطال الطيفي SAC (Spectral Amplitude Coding) حيث تمت دراسة تأثير نوع مولد النبضات المستخدم في مرسل SAC-OCDMA ذي تقن
ية الكشف المباشر و تأثير طول الليف البصري على عامل جودة الإشارة Q و على نسبة خطأ البت BER، كما تم إجراء مقارنة بين نظام SAC-OCDMA ذو تقنية الكشف المباشر و آخر ذو تقنية الطرح التكميلي من حيث عامل جودة الإشارة Q و نسبة خطأ البت BER عند استخدام نفس البارامترات للنظامين.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
