محمد رزاقی

سوییچهای تمام نوری با سرعت بالا بطور خاص در انجام عمل دی/مالتی پلکس کردن در شبکه های نوری کاربرد دارند. در این بین تقویت کننده نوری نیمه هادی بدلیل سایز فشرده و امکان مجتمع شدن با قطعات نوری و قابلیت تقویت پالسهای فوق باریک گزینه مناسبی برای انجام عمل سوییچینگ می باشد. مشکلی که در استفاده از SOA وجود دارد این است که بدلیل پایین طول عمر حاملها در مقایسه با نرخ بیت بالایی که در روش OTDM مورد نیاز است، مدت زمان بازیابی بهره پایین بوده و پس از عبور چند بیت از تقویت کننده، تقویت کننده با افت شدید بهره مواجه خواهد شد زیرا سرعت بازگشت بهره به مقدار اولیه خویش در مقایسه با سرعت از راه رسیدن بیت بعدی بسیار پایین می باشد و بیت بعدی با تقویت کننده ای روبرو خواهد شد که بهره آن از حالت اسمی تنزل شدیدی نموده است. در صورت ادامه این روند به حالتی می رسیم که در چند بیت بعدی امکان تشخیص بیتهای صفر و یک از یکدیگر در خروجی تقویت کننده میسر نخواهد بود. برای حل این مشکل در سالهای اخیر، روشهای مختلفی چون استفاده از تداخل سنجها مرسوم شده است. تداخل سنج ماخ زندری یکپارچه و مجتمع با استفاده از تقویت کننده نیمه هادی امروزه یکی از محورهای اصلی تحقیقات قرار گرفته است بطوریکه در مباحث دی/مالتی پلکس کردن تمام نوری و در هرکانال در روش OTDM به نرخ بیت کمی بیشتر از 168 گیگا بیت بر ثانیه در حالت آزمایشگاهی دست یافته اند و تلاش در جهت افزایش آن ادامه دارد. مکانیزم سوییچینگ در سیستم ماخ زندری بر پایه تغییر بهره و ضریب شکست غیرخطی در تقویت کننده های نیمه هادی موجود در هر بازوی تداخل سنج ماخ زندری می باشد. نظر به اهمیت سرعت در مخابرات در مخابرات امروزی و بالا بودن نرخ بیتهای ارسالی در حالت اخیر ناگزیر از بررسی و تحلیل پالسهای زیرپیکوثانیه می باشیم. ورود به حوزه زیرپیکوثانیه نیز بنوبه خود تحلیل و بررسی اثرات غیرخطی این حوزه را می طلبد. لذا بیشترین تاکید ما در این رساله، بررسی اثرات غیرخطی در حوزه زیر پیکوثانیه و برای پالسهای فوق باریک در حین عملیات سوییچینگ ماخ زندری بوده است. در این رساله مدلی عددی مبتنی بر روش تفاضل محدود را جهت مطالعه و تحلیل انتشار پالسهای فوق باریک در تقویت کننده های نوری نیمه هادی بکار برده ایم. این معادلات با دقت بالایی توانایی مدل سازی پالسهایی تا پهنای 120 فمتوثانیه را دارا می با