ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

نمذجة و محاكاة مرشح ضوئي مولف فوق صوتي لتطبيقات التجميع بتقسيم طول الموجة الضوئية

Modeling and Simulation of Acousto-Optic Tunable Filter For WDM Applications

2334   0   192   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
  مجال البحث هندسة اتصالات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
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.
قراءة نقدية
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.
أسئلة حول البحث
  1. 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.

  2. ما هي الأدوات المستخدمة في نمذجة المرشح الضوئي؟

    تم استخدام برنامج MATLAB/SIMULINK لنمذجة واختبار أداء المرشح الضوئي فوق صوتي (AOTF).

  3. 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.

  4. 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.


المراجع المستخدمة
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
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعدّ المرشّحات فوق الصّوتيّة-الضّوئيّة المعتمدة على تقنيّة التّداخل بين الأمواج فوق الصّوتيّة و الضّوئيّة مرشّحات عالية الأداء، حيث أنّها تملك مجال انتخابي هو الأكبر مقارنة مع الأنواع الأخرى من المرشّحات و هذا مايتيح استخدامها في شبكات التّجميع بتقسي م طول الموجة (WDM: Wavelength Division Multiplexing) البصرية، و يهدف البحث إلى دراسة نموذجين لهذه المرشّحات أحدهما يعمل وفق نمط التّداخل غير المتوازي و الآخر يعمل وفق نمط التّداخل شبه المتوازي و ذلك بهدف المقارنة بينهما من الناحية العمليّة. يهدف البحث إلى إظهار تأثير زاوية الانحراف للموجة فوق الصّوتيّة على تصميم المرشّح و فعاليته في انتخاب طول الموجة الضّوئيّة المرغوب بالإضافة إلى مقارنة منحنيات التّردد الموافقة لهذه الزوايا من حيث حساسيتها لتغيرات زاوية الورود، كما تكمن أهمية البحث في إثبات فعالية المرشّحات التي تعمل وفق النّمط شبه المتوازي للتّداخل و قدرتها على تحقيق القيم العالية جداً لعامل الجودة.
درِس في هذا البحث النموذج الرياضي الديناميكي المبسط للمحرك الخطوي الهجين، و الهدف هو تبسيط الدراسة و التركيز على جوانب محددة في هذا الموضوع. و قد وضع النموذج الرياضي، الذي يصف الأداء الديناميكي (الميكانيكي و الكهربائي) للمحرك المدروس. إِذ يعطى النمو ذج الميكانيكي بقوانين نيوتن، أما النموذج الكهربائي فيعطى بقوانين كيرشوف للدارة المكافئة الكهربائية لكل طور.
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.
هذا البحث يهدف إلى نمذجة الخصائص الديناميكية لمدخرات الرصاص-حمض آخذين بالحسبان ظواهرها الأساسية (ثنائي الطبقة الكهربائية و الانتشار و انتقال الشحنة الناتجة عن تفاعلات الأكسدة و الإرجاع). و حتى تتم هذه النمذجة سوف يتم تحديد قيم عناصر الدارة المكافئ ة المستخدمة في النمذجة تجريبياً باستخدام طريقة التفريغ النبضي للمدخرة.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا