اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتحليل حساسية الكشف في مضخم أولي ضوئي
Analysis of detection sensitivity in optical preamplifier
1089
1 22
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
هدف هذا البحث إلى دراسة تحليل حساسية الكشف في مضخم أولي يستخدم كمرحلة أولى في المستقبلات الضوئية. بسبب أهمية هذا الموضوع في مقاييس المسافة الليزرية و فُضلتِ المعاملات المؤثرة في قياس المسافة باستخدام تقنية قياس المسافة بقياس زمن الطيران. ثم أنجز تحليل الضجيج في المضخمات الأولية و حسِبت نسبة الإشارة إلى الضجيج من أجل كشف إشارة بعرض نبضة 30 نانو ثانية بإدخال المعاملات على برنامج مكتوب باستخدام ماتلاب. طبقت نتائج الدراسة على عدة أنواع مضخمات أولية لتحديد أقل استطاعة ضوئية تُكشفُ .
The aim of this research is to study of detection sensitivity in optical preamplifier, which is used as a first stage in optical receivers. This subject is important because it is used in laser rangefinders. The parameters that affect the distance measurement using time of flight technique are studied in details. Then, noise analysis and signal to noise ratio calculation are performed in preamplifiers to detect a signal with pulse width of 30ns using Matlab. The study results are applied to some preamplifiers to determine the minimum detectable power.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى دراسة تحليل حساسية الكشف في مضخم أولى يستخدم كمرحلة أولى في المستقبلات الضوئية، وهو موضوع ذو أهمية كبيرة في تطبيقات مقابيس المسافة الليزرية. يتم استخدام تقنية قياس المسافة بقياس زمن الطيران، حيث تم تحليل الضجيج في المضخمات الأولية وحساب نسبة الإشارة إلى الضجيج باستخدام برنامج MATLAB. تم تطبيق النتائج على عدة أنواع من المضخمات الأولية لتحديد أقل استطاعة ضوئية يمكن كشفها. كما أجريت مقارنة بين كشف إشارة بعرض نبضة 10ns و100ns لتحديد المضخم المناسب. يتناول البحث أيضًا تحليل أداء مقياس ليزري يستخدم ليزر نصف ناقل بطول موجة 904nm، مع التركيز على مصادر الضجيج المختلفة مثل ضجيج الخلفية الشمسية والتيار المظلم للكاشف. تم حساب نسبة الإشارة إلى الضجيج لأي مضخم أولي ضوئي باستخدام معادلات محددة، وتم تطبيق هذه الحسابات على مضخمات OPA847 وOPA657، حيث تم مقارنة أدائهما في كشف نبضات ليزرية بعروض نبضة مختلفة. خلصت الدراسة إلى أن المضخم OPA847 أفضل في حالة النبضات القصيرة، بينما المضخم OPA657 أفضل في حالة النبضات الطويلة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعد هذا البحث خطوة مهمة في مجال تحليل حساسية الكشف في المضخمات الأولية الضوئية، حيث يقدم تحليلاً شاملاً لمصادر الضجيج المختلفة وتأثيرها على نسبة الإشارة إلى الضجيج. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم مزيد من التفاصيل حول كيفية اختيار المعاملات المستخدمة في برنامج MATLAB، وكذلك تقديم توصيات واضحة حول كيفية تحسين أداء المضخمات الأولية في التطبيقات العملية. كما أن الدراسة تفتقر إلى مناقشة تأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء المضخمات، وهو جانب يمكن أن يكون له تأثير كبير على النتائج.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تحليل حساسية الكشف في مضخم أولى يستخدم كمرحلة أولى في المستقبلات الضوئية، وتحديد أقل استطاعة ضوئية يمكن كشفها.
-
ما هي التقنية المستخدمة في قياس المسافة في هذا البحث؟
التقنية المستخدمة هي قياس المسافة بقياس زمن الطيران.
-
ما هي المضخمات الأولية التي تم دراستها في البحث؟
تم دراسة المضخمات OPA847 وOPA657.
-
ما هي النتيجة الرئيسية التي توصل إليها البحث بخصوص المضخمات الأولية؟
النتيجة الرئيسية هي أن المضخم OPA847 أفضل في حالة النبضات القصيرة، بينما المضخم OPA657 أفضل في حالة النبضات الطويلة.
المراجع المستخدمة
G. Ghione, semiconductor devices for highspeed optoelectronics, Cambridge University press,2009
Z. Bieleck, W. Kolosowski, R. Dufrene, and M. Borejko, "Low noise optical receiver" 11th GAAS Symposium- Munich 2003
H. N. Burns, system design of pulsed laser rangefinder. Optical engineering, 1991
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يتضمن البحث دراسة و تحليل تأثير كلاَ من الضجيج الحراري، و الضجيج الطلقي على حساسية المستقبل في نظام اتصال ضوئي رقمي، و يسلط الضوء على البارامترات التي تؤثر سلباً و إيجاباً على الحساسية، و قد تم استخدام اللغة البرمجية ماتلاب MATLAB لدراسة العلاقة بين
حساسية المستقبل و معدل المعطيات، و أوضحت مدى أفضلية حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي من المستقبل المحدود بالضجيج الحراري؛ حيث تكون الحساسية أفضل بحدود 30dB. كما قدمت الدراسة توضيحاً لأفضلية الكاشف الضوئي APD من ناحية الحساسية مقارنة مع الكاشف الضوئي PIN بسبب ربحه الداخلي، و ذلك عندما يكون الضجيج الحراري هو المهيمن، و لكن يفضل الـ PIN عندما يكون الضجيج الطلقي هو المهيمن.
و تبين لنا من الدراسة تحسن حساسية مستقبل محدود بالضجيج الطلقي من أجل كفاءة كم أعلى و من أجل طول موجة أكبر، و لكنها تسوء للحصول على معدل خطأ أصغر. كما أظهرت تحسن حساسية مستقبل محدود بالضجيج الحراري بزيادة الاستجابية و بزيادة مقاومة الحمل، و لكنها تسوء بزيادة رقم الضجيج و كذلك من أجل معدل خطأ أصغر.
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.
مشاركات المستخدم التي تعتمد سممتها المتصورة على سياق المحادثة نادرة في مجموعات بيانات الكشف عن السمية الحالية.وبالتالي، فإن كاشفات السمية المدربين على مجموعات البيانات الحالية ستتجاهل السياق أيضا، مما يجعل اكتشاف سمية حساسة للسياق أكثر صعوبة بكثير عن
د حدوث ذلك.قمنا بناؤنا وتحرير علني مجموعة بيانات من مشاركات 10K مع نوعين من تسميات سمية لكل مشاركة، تم الحصول عليها من المعلقين الذين اعتبروا (ط) كل من المنصب الحالي والآخر سياق، أو (II) فقط الوظيفة الحالية فقط.نقدم مهمة جديدة، وتقدير حساسية السياق، الذي يهدف إلى تحديد المشاركات التي تتغير سميةها المتصورة إذا تم النظر في السياق (المنشور السابق) أيضا.باستخدام DataSet الجديد، نظهر أن الأنظمة يمكن تطويرها لهذه المهمة.يمكن استخدام هذه الأنظمة لتعزيز مجموعات بيانات الكشف عن السمية مع المزيد من المشاركات التي تعتمد على السياق أو أن توحي عندما ينبغي للمشرفين النظر في الوظائف الأصلية، والتي قد لا تكون ضرورية دائما وقد تقدم تكاليف إضافية.
أظهرت أنظمة الكشف عن اللغة المسيئة الحالية التحيز غير المقصود تجاه ميزات حساسة مثل الجنسية أو الجنس. هذه قضية حاسمة، والتي قد تؤذي الأقليات والجماعات الممثلة تمثيلا ناقصا إذا تم دمج هذه الأنظمة في تطبيقات العالم الحقيقي. في هذه الورقة، نقوم بإنشاء اخ
تبارات مخصصة من خلال أداة قائمة المراجعة (Ribeiro et al.، 2020) للكشف عن التحيزات داخل مصنفات اللغة المسيئة للغة الإنجليزية. نقارن سلوك نماذج استنادتين في بيرت، واحد مدرب على مجموعة بيانات الكلام الكراهية العامة والآخر في مجموعة بيانات للكشف عن الحرج. يوضح تقييمنا أنه على الرغم من أن المصنفات القائمة على بيرت تحقق مستويات عالية الدقة على مجموعة متنوعة من مهام معالجة اللغة الطبيعية، فإنها تؤدي بشكل سيء للغاية فيما يتعلق بالإنصاف والتحيز، لا سيما بشأن العينات التي تنطوي على الصور النمطية الضمنية، وتعبيرات عن الكراهية نحو الأقليات والسمات المحمية كما العرق أو الميل الجنسي. نطلق سراح كل من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المنفذة لتوسيع اختبارات الإنصاف ومجموعات البيانات الاصطناعية التي يمكن استخدامها لتقييم تنظيم الأنظمة بشكل مستقل عن قائمة المراجعة.
يهدف البحث إلى دراسة و تصميم ليف ضوئي أحادي النمط (SMF) بنواة و غلاف من الزجاج عن طريق المحاكاة, و يساهم أيضا في إثبات فعالية استخدام الليف الضوئي المصمم ضمن النافذة الموسعة C-band, حيث تسعى الأبحاث و الدراسات حالياً إلى استخدام هذه النافذة . أيضا يس
اهم البحث في تسليط الضوء على برامج النمذجة و المحاكاة المستخدمة حديثاً في دراسة و تصميم الألياف الضوئية. قمنا بداية باستخدام برنامج OptiFiber للتوصل إلى ثوابت معادلة سيلمير لنواة الليف .و تم باستخدام طريقة العناصر المنتهية حل معادلة انتشار الحقل الكهربائي و إيجاد توزعه ثلاثي الأبعاد مستخدمين المحاكي الشهير COMSOLMultiphysics, و تم وضع برنامج ماتلاب للتوصل إلى معادلتي التبدد و التخميد الكليين لليف الضوئي المصمم.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
