با افزایش روزافزون کاربران و ترافیک اینترنت، نیاز به ارتقاء کیفیت و سرعت انتقال داده در شبکههای مخابراتی بهشدت احساس میشود. فیبر نوری بهدلیل پهنای باند بالا و تأخیر کم بهعنوان بستر مناسبی برای این منظور شناخته میشود؛ اما عملکرد آن بهویژه در فواصل طولانی و نرخهای بیت بالا توسط تضعیف سیگنال و پاشندگی رنگی محدود میشود. در این پژوهش، بهمنظور جبران همزمان این اثرات، ساختار تقویتکنندهی فیبر ناخالصشده با اربیوم (EDFA) دو مرحلهای با فیلتر میانمرحلهای که پیشتر بهعنوان یک راهحل برای جبران تضعیف مطرح شده بود، بازطراحی میشود. در این بازطراحی، افزارهی توری براگ فیبر چرپشده (CFBG) جایگزین فیلتر میانمرحلهای میشود تا با حفظ عملکرد محدودسازی نویز گسیل خودبهخودی تقویتشده (ASE) و جلوگیری از اشباع تقویتکنندهی دوم، امکان جبران پاشندگی رنگی نیز فراهم شود. همچنین بهمنظور بهبود عملکرد فیلتر معادل این افزاره و کاهش لوبهای فرعی، روشهای اپودیزاسیون و سریسازی این افزارهها مورد توجه قرار میگیرند. در نهایت، با توجه به تکنیکهای بهکاررفته، مدل نهایی بهصورت سیستم توری براگ فیبر چرپشده و اپودایزدشده (ACFBG) با آرایش سری معرفی میشود. بهمنظور جلوگیری از کاهش توان سیگنال، بازتابندگی در طولموج طراحی (طولموج سیگنال ارسالی)، برای محدودسازی حداکثری نویز ASE، پهنایباند و بیشینه بازتابندگی در لوبفرعی و همچنین بهمنظور جبران پاشندگی، مقدار پاشندگی در طولموج طراحی، تحت عنوان پارامترهای خروجی (مطلوب) مورد توجه قرار میگیرند. در ادامه، تأثیر پارامترهای ورودی (طراحی) شامل طول افزاره (L)، ضریب اپودیزاسیون (S)، بیشینه ضریبشکست بازتابندههای افزاره (Δn_(AC,eff)) و شدت چرپشدگی (Δ) بر پارامترهای خروجی بررسی میشود. برای این منظور، کدنویسی روابط این افزاره که مبتنی بر روش ماتریس انتقال (TMM) است، در محیط برنامه نویسی متلب انجام میگیرد. پس از تعیین رفتار کلی این پارامترها، رفتارهای نوسانی و بینظم نیز مشاهده میشوند. این رفتارها همراه با تغییر مقادیر پارامترهای خروجی در سیستمهای مخابراتی مختلف، ضرورت طراحی روشی تعمیمپذیر را آشکار میسازند. بر این اساس و با توجه به روابطی که ارتباط دقیق میان ورودیها و خروجیها را تعیین میکنند، الگوریتم بهینهسازی در متلب پیادهسازی میشود. با توجه به مقادیر مطلوب پارامترهای خروجی برای سیستم مخابراتی مورد بازطراحی، مقادیر بهینه پارامترهای ورودی برای مدل پیشنهادی استخراج میشوند. در نهایت، عملکرد مدل پیشنهادی با افزارهی ایدهآل جبرانساز پاشندگی در سیستم مخابراتی مورد نظر بر اساس پارامتر Q-factor مورد مقایسه قرار میگیرد. نتایج بهدستآمده نشان میدهند که برخلاف سیستم مخابراتی مورد بازطراحی که در هیچ توانی قادر به ارسال سیگنال نیست، مدل پیشنهادی توانایی ارسال سیگنال با توان فرستنده در بازهی dBm4- تا dBm3.8 را دارا میباشد.
