Optik ekle-çıkar çoklayıcılar


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Öğrenci: FİKRET GONCA ARAS

Danışman: ELİF ORHAN

Özet:

Günümüzde internet ve bilgi teknolojileri hızla gelismekte veri, video, ses ve görüntü trafigi sürekli artmaktadır. Bu nedenle bilgisayar aglarında taşınan veri miktarı da üstel bir biçimde artmaktadır. Bu durum, sürekli daha fazla bant genisligi gereksinimini dogurmaktadır. Artan bu talebi mevcut ag altyapıları ile karsılamak yakın gelecekte zor görülmektedir. Optik fiberler artan talebi karsılamak amacıyla kullanılabilecek iletisim kanalları için mevcut seçenekler içinde en güçlüsüdür. Her ne kadar fiber optik kabloların bant genislikleri diger iletim elemanlardan yüksek olsa da fiber kanalın sunduğu bant genisliginden olabildigince yararlanabilmek için farklı çoklayıcı teknikler kullanılması gerekmektedir. Optik Ekle Çıkar Çoklayıcı (OADM), fiber optik iletisim agının kapasitesini artırmak için en temel yoldur. Bu tez çalısması, farklı yarıçaplara sahip (3-6 μm) optik ekle çıkar çoklayıcıların tasarımı üzerine temellenmektir. Bu tasarım, yalıtkan üstü silisyum (SOI) ile gerçeklestirildi. SOI optik ekle çıkar çoklayıcıların tasarımında aynı geometriye sahip dalgakılavuzları kullanıldı. Tasarım, Isın ilerleme Metodu (BPM) ve Zaman Uzayında Sonlu Farklar (FDTD) metoduna dayalı nümerik yaklasımlarla gerçeklestirildi. SOI dalgakılavuzlarının, etkin indisleri, bükülme kayıpları ve çiftlenme oranları FDTD yöntemini esas alan ticari bir benzesim programı (Rsoft FullWAVE) kullanılarak hesaplandı. Bu ekle çıkar çoklayıcıların tasarımları ayrıntılı olarak sunuldu. SOI dalgakılavuzlarında boyut küçüldükçe polarizasyon bagımlılıgı artmaktadır. Bu nedenle bu tez çalısmasında sadece TE polarizasyonu için hesaplamalar yapıldı. Optik ekle çıkar çoklayıcıların yarıçapı küçüldükçe bu yapının (kovuk) serbest spektral aralıgı artar. Bu çalısmada kovukların yarıçapları 6 μm'den 3 μm'ye düsdügünde, serbest spektral aralıkların (FSR) 26 nm'den 47 nm'ye çıktıgı görüldü. Bu tez çalısması sonucunda 632 kalite faktörlerine (Q) sahip SOI kovuklar elde edildi. Ayrıca doktora öncesi ön çalısma olarak optik ekle-çıkar çoklayıcıların üretiminden bahsedildi ve Bilkent Üniversitesi ileri Arastırmalar Laboratuvarında üretilen optik ekle-çıkar çoklayıcıların optik mikroskop ve SEM görüntüleri sunuldu.