تحسين أداء الأنظمة الضوئية المترابطة عالية السعة اسم الباحث:رغد محمد فايز الألفي اسم المشرف : الدكتور المهندس عبد الكريم السالم العنوان : تحسين أداء الأنظمة الضوئية المترابطة عالية السعة العنوان باللغة الإنكليزية : Improving High Capacity Coherent Optical Systems Performance العام :2023 القسم :هندسة الالكترونيات والاتصالات الملخص:تعد الأنظمة الضوئية المترابطة حلاً مناسباً لاستغلال عرض المجال الترددي بصورة أفضل، وزيادة مسافة الإرسال وتحسين حساسية المستقبل، نظراً لما تتميز به الأنظمة الضوئية المترابطة والكشف المترابط من حساسية أعلى من الكشف المباشر مما يسهم في تحقيق معدلات نقل مرتفعة وكفاءة طيفية عالية. يستخدم تعديل الطور أو السعة أو الاستقطاب للحامل الضوئي لنقل البيانات عموماً وقد تزايد الاهتمام والتوجه لاستخدام الأنظمة الضوئية المترابطة التي تستخدم أشكال تعديل ذات مراتب عالية مثل 16-QAM مما يساعد في زيادة الكفاءة الطيفية وبالتالي السعة، وتعد أشكال التعديل M-ary Quadrature Amplitude Modulation QAM الأكثر ملاءمةً للإرسال الضوئي عالي السرعة بسبب كفاءتها الطيفية العالية. إلا أنه بزيادة رتبة التعديل تصبح هذه الأنظمة أكثر حساسية لتغيرات الطور والضجيج والآثار الخطية وغير الخطية التي تؤثر في الإشارة الضوئية أثناء توليدها أو إرسالها أو استقبالها. تم في هذه الدراسة، تصميم نظام اتصال 16-QAM ضوئي مترابط بمعدل بيانات 10Gb/s، اعتمد التصميم على توليد إشارة 16-QAM من خلال جمع إشارتي Quadrature Phase Shift Keying QPSK في المجال الضوئي. كما تم دراسة خوارزمية البحث الطوري الأعمى الهرمية Hierarchical Blind Phase Search HBPS، لاستعادة طور الحامل التي تستخدم في وحدة معالجة الإشارة الرقمية في المستقبل الضوئي المترابط لتصحيح انزياح الطور الناتج إما عن الضجيج الطوري لليزر المرسل والمستقبل، أو إزاحة الطور غير الكاملة في المرسل عند توليد إشارة 16-QAM، تم اختبار أداء هذه الخوارزمية لتصحيح انزياح الطور الذي تسببه التأثيرات غير الخطية للألياف الضوئية وهو ما يعرف بتعديل الطور الذاتي. كما تم اقتراح استخدام معوضات Fibre Bragg Grating لتعويض التشتت اللوني الذي يؤثر في انتشار الإشارة الضوئية. حيث قُدم نموذج يتكون من شبكة انعراج براغ ذات التذبذب الخطية Chirped Fibre Bragg Grating CFBG ويتبعها أربع مراحل متطابقة متتالية من شبكة انعراج براغ المنتظمة Uniform Fibre Bragg Grating UFBG. وأخيراً تم إجراء محاكاة باستخدام برنامج Optisystem.20 لنظام الاتصال المدروس بمعدل بيانات 10 Gb/s واختبار أدائه باستخدام التقنيات المقترحة، حيث من أجل معدل خطأ بت من مرتبة 10-3 فإن مسافة الإرسال تصل إلى 160 Km عند استخدام نموذج شبكة براغ المقترح. كما أن خوارزمية HBPS حققت معدل خطأ بت أقل عند مقارنتها مع خوارزمية BPS وكانت قيمة التحسن من مرتبة 10-1. الكلمات المفتاحية: نظام اتصالات ضوئي مترابط، البحث الطوري الأعمى، التشتت الوني، التأثيرات اللاخطية، شبكة انعراج براغ. تحميل البحث:
مديرية البحث العلمي والدراسات العليات – جامعة البعث