SİMETRİK VE ASİMETRİK HABERLEŞME SİSTEMLERİ İÇİN FREKANS BİLEŞENLERİ SEÇİMİ

Öz

Bu çalışmada doğrusal olmayan optoelektronik geribeslemeli lazer diyot sistemi için Volterra güç seri açınımı kullanılarak üç ton küçük işaret girişli sistemin distorsiyon analizi yapılmıştır. Simetrik ve asimetrik haberleşme sistemlerinde kullanılan intermodülasyon distorsiyon (IMD) üçüncü gurup (IMD3) frekans bileşenleri seçilmiştir. Bunlar sırasıyla 1. (ω 3 + 2ω 2 ), ( ) 2. ω 3 − 2ω 2 , ( ) 3. − 2ω2 −ω1 , ( ) 4. ω 3 − 2ω1 , ( ) ( ) 5. 2ω 3 +ω 2 , 2ω 3 −ω 2 , ( ) 6. 2ω1 +ω 3 , ( ) ( ) 7. 2ω1 +ω 2 , 2ω1 −ω 2 , ( ) ( ) 8. 2ω 3 +ω1 , − 2ω 3 +ω1 , ( ) 9. 2ω 2 +ω1 frekans bileşenleridir. Bu frekans bileşenlerinin genliklerinin hesaplanmasında sistem yaklaşımı0 kullanılarak, lazer diyot oran eşitliklerinin seri açınımı yapılmış ve IMD3 frekans bileşenlerinin genlikleri geri besleme sabiti ( K ) ve zaman gecikmesi ( t o )’a bağlı olarak elde edilmiştir. Analiz sonucunda IMD3 frekans bileşenleri arasında simetrik ve asimetrik genlik durumunun paralel olmayan şekilde değiştiği görülmüştür. Sonuç olarak, Simetrik ve asimetrik alt-taşıyıcı hatlar (Asymmetric Subcarrier Line, ASL) ve asimetrik haberleşme sistemleri için IMD3 frekans bileşenleri seçimi önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Lazer diyot, Volterra serisi, intermodülasyon, harmonik distorsiyon, doğrusal olmayan distorsiyon, optoelektronik geribesleme, elektronik geribesleme, kenarbant asimetrisi, doğrusal olmayan geribesleme, asimetrik haberleşme.

Anahtar Kelimeler

• Lazer diyot, Volterra serisi, intermodülasyon, harmonik distorsiyon, doğrusal olmayan distorsiyon, opto elektronik geri besleme, elektronik geri besleme, kenar bant asimetrisi, doğrusal olmayan geri besleme, asimetrik haberleşme.

Kaynakça

1. Schetzen, M. and Yıldırım, R. “System theory of
2. the single-mode laser-diode” Opt. Commun,,
3. Cilt 219, 341-350, 2003.
4. Yıldırım, R. and Schetzen,M. “ Application of
5. the Single–mode Laser Diode System Theory”
6. Opt. Commun, Cilt 219, 351-355, 2003.
7. Aydın, E. and Yıldırım, R. ”Optimizing the
8. Performance of Single-mode Laser Diode System

9. Using Genetic Algorithm”, Optics.and Laser in
10. Eng., Cilt 42 ,41-46, 2004.
11. Çelebi, F.V., Yıldırım, R. ”Distortion System
12. Theory of the Two-tone Small signal Input laser
13. Diode” Gazi Üniversitesi Mühendislik
14. mimarlık Dergisi, Cilt 20, No:3, 373, 2005.
15. Yıldırım, R. “Doğrusal Olmayan Optoelektronik
16. Geribeslemeli Lazer Diyotun Üç ton Küçük
17. İşaret Girişli İntermodülasyomn Distorsiyon
18. Sistem Teorisi” Gazi Üniversitesi Mühendislik
19. Mimarlık Dergisi, Cilt 22, No 2, 417-430, 2007.
20. Yıldırım, R. “Doğrusal Olmayan Optoelektronik
21. Geribeslemeli Lazer Diyotun Bağıl Şiddet
22. Gürültü sistem Teorisi” Gazi Üniversitesi
23. Mühendislik Mimarlık Dergisi, Cilt 21, No:3,
24. pp 575-580, 2006.
25. Ohtsu, M. and Kotajima,S. "Linewidth Reduction
26. of a Semiconductor Laser by Electrical Feedback" IEEE J.QE. Cilt 21, 1905- 1912 Dec.
27. -
28. Sharaf K. and Ibrahim,M.M., "The Effect of
29. Electronics Feedback on Semiconductor lasers"
30. IEEE J.QE. Cilt 26, pp 1347- 1352 Aug . 1990
31. Saboureau,P., Foing, J.P. and Schanne, P. "
32. Injection-locked Semiconductor Lasers with
33. Delayed Optoelectronic Feedback" IEEE J.QE.
34. Cilt 30, 1582- 1591 Sept . 1997.
35. Fukushima, T. and Sakamoto, T. " Chaos in
36. Coupled Semiconductor Lasers with an
37. Electronic Delayed Feedback Caused by
38. Injection Locking" IEEE J.QE., Cilt 34, 750-
39. May . 1998.
40. Grigorieva, E.V., Haken H. and Kaschenko, S.A.
41. " Theory of Quasiperiodicity in Model of Lasers
42. with Delayed optoelectronic Feedback" Optics
43. Comm. Cilt 165, 279- 292, July 1999.
44. Giacomeli,G., Calzavara, M. and Arecchi, F.T. "
45. Instabilies in a Semiconductor laser with delayed
46. optoelectronic Feedback, "Optics Comm. Cilt
47. , 97- 101, Dec. 1989.
48. Lee, C.H., Shin,S.Y. " Selfpulsing, Spectral
49. Bistability, and Chaos in a Semiconductor Laser
50. Doide with Optoelecronic Feedback" Appl Phys.
51. Lett., Cilt 62, 922- 924, May 1993.
52. Loiko, N.A. and Samson, A.M. " Posible
53. Regimes of Generation of a Semiconductor Laser
54. with a Delayed Optoelectronic Feedback" Optics
55. Comm. Cilt 93, 66- 72, Sept. 1992.
56. Abarbanel, H. D., Kennel,I. M,. Illing,B. l. H.,
57. Chen,F. and Liu, J.M. " Synchronization and
58. Communication Using Semiconductor Lasers
59. with Optoelectronic Feedback" IEEE J.QE. Cilt
60. , 1301- 1311, Oct. 2001.
61. Tang, S. and Liu, J.M. " Chaotic Pulsing and
62. Quasi-Periodic Route to Chaos in a
63. Semiconductor with Delayed Optoelectronic
64. Feedbabck" IEEE J.QE., Cilt 37, 1301- 1311,
65. March 2001.
66. Schetzen,M.” The Volterra and Wiener
67. Theories of Nonlinear Systems”, Malabar, Fla.,
68. R.E. Krieger Publishing Co., 2006, reprint
69. edition with additional material.
70. Hassine, L. et al., “Volterra Functional Series
71. Expansions for Semiconductor Lasers Under
72. Modulation,” IEEE J. QE, Cilt 30, No 4, pp.
73. -928, April 1994.
74. Tucker,R.S. “High-Speed Modulation of
75. Semiconductor Lasers,” J. Lightwave Tech. LT-
76. , No 6, 1180-1192, Dec. 1985
77. Olshansky,R., Lanzisa,V., Powazinik,W.V., “
78. Universal Relationship Between resonant
79. Frequency and Damping Rate of 1.3 μm
80. InGaAsP Semiconductor Laser” Apl. Phys.
81. Letters., Cilt 50, No 11 , 653-655, 1987.
82. Navid,R., Clark,J.R., Demirci, M. and Nguyen,
83. C.T.C. ”Third-order Indermodulation distortion
84. in Capasitively- Driven CC-beam
85. Micromechanical Resonators”, Micro Electro
86. Mechanical Systems, MEMS 2001.The 14 th
87. IEEE International Conference on, 21-25Jan
88. , 228 – 231, 2001.
89. Pipes, L.A. and Harvill,L. R., ”Applied
90. Mathematics for Engineers and Physicists,
91. Third edition”, McGraw-Hill International Book
92. Comp., Tokyo, 1983.
93. Bussgang, J.J. and Ehrman,L.” Analysis of
94. Nonlinear Systems with Multiple Inputs” Proc.
95. IEEE Cilt 62, 1088-1119, Aug.1974.
96. Bedrosian, E. and Rice, S.O.,” The Output
97. Properties of Volterra Systems (Nonlinear
98. Systems with Memory) Driven by Harmonic and
99. Gaussian Inputs”, Proc. IEEE, Cilt 59, 1688-
100. , Dec. 1971.
101. Nam, S. and Power,E. J. ”On the Selective
102. Counting of Third-Order Products,” IEEE
103. Trans.Commun., Cilt 43, 2405-2413, Aug.1995
104. Weiner, D.D. and Spina,J.E.” Sinusodial
105. Analysis and Modeling of Weakly Nonlinear
106. Circuits”, Van Nostrand Reinhold Comp.1980,
107. New York
108. Rugh,W.J. “ Nonlinear System Theory” The
109. Johns Hopkins University Press.Baltimore, 1981
110. EAGLE-WARE “GENESYS-software
111. handbook–Enterprıse-2003
112. Borges de Carvalho, N. and Pedro,J.Carlos “A
113. Comprehensive Explanation of Distortion
114. Sideband Asymmetries”, IEEE Trans.
115. Microwave Theory Tech., Cilt 50, 2090-2101,
116. Sep. 2002.
117. Sevic,J.F., Burguer, K.L. and Steer,M.B. “ A
118. novel envelope-termination load-pull methods
119. for ACPR optimization of RF/ Microwave power
120. amplifies“, IEEE MTT-S Int.Microwave
121. Semp. Dig., Baltimore, MD, 601-605, 1998.
122. Borges de Carvalho, N. and Pedro,J.Carlos “
123. Two-tone IMD asymmetry in microwave power
124. amplifiers ”, IEEE MTT-S Int.Microwave
125. Semp. Dig., Boston , MA, 445-448., 2000.
126. McIntosh, P.M. and Snowden,C.M.” The effect
127. of a variation in tone spacing on the
128. intermodulation performance of A and class AB
129. HBT power amplifiers,” ”, IEEE MTT-S
130. Int.Microwave Semp. Dig.,. 371-374, 1997.
131. Tenny, Roy. “Symmetric and Asymmetric
132. Scure Communication Schemes in Nonlinear
133. Dynamics” PhD, University of California, San
134. Diego, 2003.