SİMETRİK VE ASİMETRİK HABERLEŞME SİSTEMLERİ İÇİN FREKANS BİLEŞENLERİ SEÇİMİ

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.

PDF

___

Schetzen, M. and Yıldırım, R. “System theory of
the single-mode laser-diode” Opt. Commun,,
Cilt 219, 341-350, 2003.
Yıldırım, R. and Schetzen,M. “ Application of
the Single–mode Laser Diode System Theory”
Opt. Commun, Cilt 219, 351-355, 2003.
Aydın, E. and Yıldırım, R. ”Optimizing the
Performance of Single-mode Laser Diode System
Using Genetic Algorithm”, Optics.and Laser in
Eng., Cilt 42 ,41-46, 2004.
Çelebi, F.V., Yıldırım, R. ”Distortion System
Theory of the Two-tone Small signal Input laser
Diode” Gazi Üniversitesi Mühendislik
mimarlık Dergisi, Cilt 20, No:3, 373, 2005.
Yıldırım, R. “Doğrusal Olmayan Optoelektronik
Geribeslemeli Lazer Diyotun Üç ton Küçük
İşaret Girişli İntermodülasyomn Distorsiyon
Sistem Teorisi” Gazi Üniversitesi Mühendislik
Mimarlık Dergisi, Cilt 22, No 2, 417-430, 2007.
Yıldırım, R. “Doğrusal Olmayan Optoelektronik
Geribeslemeli Lazer Diyotun Bağıl Şiddet
Gürültü sistem Teorisi” Gazi Üniversitesi
Mühendislik Mimarlık Dergisi, Cilt 21, No:3,
pp 575-580, 2006.
Ohtsu, M. and Kotajima,S. "Linewidth Reduction
of a Semiconductor Laser by Electrical Feedback" IEEE J.QE. Cilt 21, 1905- 1912 Dec.
-
Sharaf K. and Ibrahim,M.M., "The Effect of
Electronics Feedback on Semiconductor lasers"
IEEE J.QE. Cilt 26, pp 1347- 1352 Aug . 1990
Saboureau,P., Foing, J.P. and Schanne, P. "
Injection-locked Semiconductor Lasers with
Delayed Optoelectronic Feedback" IEEE J.QE.
Cilt 30, 1582- 1591 Sept . 1997.
Fukushima, T. and Sakamoto, T. " Chaos in
Coupled Semiconductor Lasers with an
Electronic Delayed Feedback Caused by
Injection Locking" IEEE J.QE., Cilt 34, 750-
May . 1998.
Grigorieva, E.V., Haken H. and Kaschenko, S.A.
" Theory of Quasiperiodicity in Model of Lasers
with Delayed optoelectronic Feedback" Optics
Comm. Cilt 165, 279- 292, July 1999.
Giacomeli,G., Calzavara, M. and Arecchi, F.T. "
Instabilies in a Semiconductor laser with delayed
optoelectronic Feedback, "Optics Comm. Cilt
, 97- 101, Dec. 1989.
Lee, C.H., Shin,S.Y. " Selfpulsing, Spectral
Bistability, and Chaos in a Semiconductor Laser
Doide with Optoelecronic Feedback" Appl Phys.
Lett., Cilt 62, 922- 924, May 1993.
Loiko, N.A. and Samson, A.M. " Posible
Regimes of Generation of a Semiconductor Laser
with a Delayed Optoelectronic Feedback" Optics
Comm. Cilt 93, 66- 72, Sept. 1992.
Abarbanel, H. D., Kennel,I. M,. Illing,B. l. H.,
Chen,F. and Liu, J.M. " Synchronization and
Communication Using Semiconductor Lasers
with Optoelectronic Feedback" IEEE J.QE. Cilt
, 1301- 1311, Oct. 2001.
Tang, S. and Liu, J.M. " Chaotic Pulsing and
Quasi-Periodic Route to Chaos in a
Semiconductor with Delayed Optoelectronic
Feedbabck" IEEE J.QE., Cilt 37, 1301- 1311,
March 2001.
Schetzen,M.” The Volterra and Wiener
Theories of Nonlinear Systems”, Malabar, Fla.,
R.E. Krieger Publishing Co., 2006, reprint
edition with additional material.
Hassine, L. et al., “Volterra Functional Series
Expansions for Semiconductor Lasers Under
Modulation,” IEEE J. QE, Cilt 30, No 4, pp.
-928, April 1994.
Tucker,R.S. “High-Speed Modulation of
Semiconductor Lasers,” J. Lightwave Tech. LT-
, No 6, 1180-1192, Dec. 1985
Olshansky,R., Lanzisa,V., Powazinik,W.V., “
Universal Relationship Between resonant
Frequency and Damping Rate of 1.3 μm
InGaAsP Semiconductor Laser” Apl. Phys.
Letters., Cilt 50, No 11 , 653-655, 1987.
Navid,R., Clark,J.R., Demirci, M. and Nguyen,
C.T.C. ”Third-order Indermodulation distortion
in Capasitively- Driven CC-beam
Micromechanical Resonators”, Micro Electro
Mechanical Systems, MEMS 2001.The 14 th
IEEE International Conference on, 21-25Jan
, 228 – 231, 2001.
Pipes, L.A. and Harvill,L. R., ”Applied
Mathematics for Engineers and Physicists,
Third edition”, McGraw-Hill International Book
Comp., Tokyo, 1983.
Bussgang, J.J. and Ehrman,L.” Analysis of
Nonlinear Systems with Multiple Inputs” Proc.
IEEE Cilt 62, 1088-1119, Aug.1974.
Bedrosian, E. and Rice, S.O.,” The Output
Properties of Volterra Systems (Nonlinear
Systems with Memory) Driven by Harmonic and
Gaussian Inputs”, Proc. IEEE, Cilt 59, 1688-
, Dec. 1971.
Nam, S. and Power,E. J. ”On the Selective
Counting of Third-Order Products,” IEEE
Trans.Commun., Cilt 43, 2405-2413, Aug.1995
Weiner, D.D. and Spina,J.E.” Sinusodial
Analysis and Modeling of Weakly Nonlinear
Circuits”, Van Nostrand Reinhold Comp.1980,
New York
Rugh,W.J. “ Nonlinear System Theory” The
Johns Hopkins University Press.Baltimore, 1981
EAGLE-WARE “GENESYS-software
handbook–Enterprıse-2003
Borges de Carvalho, N. and Pedro,J.Carlos “A
Comprehensive Explanation of Distortion
Sideband Asymmetries”, IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., Cilt 50, 2090-2101,
Sep. 2002.
Sevic,J.F., Burguer, K.L. and Steer,M.B. “ A
novel envelope-termination load-pull methods
for ACPR optimization of RF/ Microwave power
amplifies“, IEEE MTT-S Int.Microwave
Semp. Dig., Baltimore, MD, 601-605, 1998.
Borges de Carvalho, N. and Pedro,J.Carlos “
Two-tone IMD asymmetry in microwave power
amplifiers ”, IEEE MTT-S Int.Microwave
Semp. Dig., Boston , MA, 445-448., 2000.
McIntosh, P.M. and Snowden,C.M.” The effect
of a variation in tone spacing on the
intermodulation performance of A and class AB
HBT power amplifiers,” ”, IEEE MTT-S
Int.Microwave Semp. Dig.,. 371-374, 1997.
Tenny, Roy. “Symmetric and Asymmetric
Scure Communication Schemes in Nonlinear
Dynamics” PhD, University of California, San
Diego, 2003.