تقویت پالس های فوق کوتاه در فیبرهای نوری غیرخطی

با توجه به حجم زیاد اطلاعات و نیاز به افزایش سرعت در محاسبات و انتقال اطلاعات، تحولاتی در سال¬های گذشته صورت گرفته است که اهم آن انتقال اطلاعات توسط فیبرهای نوری است. با استفاده از فیبرهای نوری، سرعت و دقت انتقال اطلاعات افزایش یافته است. حوزه¬ی جدید کاربرد فیبرهای نوری استفاده از آنها به¬عنوان تقویت¬کننده است که با نشاندن عناصر زمین¬خاکی در فیبر می¬توان این خصوصیت را به¬دست آورد. فیبرهای آلاییده به اربیوم به علت اینکه در طول موج مخابراتی µm55/1 عمل می¬کنند دارای جاذبه¬های زیادی هستند. چنین تقویت¬کننده¬هایی برای جبران افت در فیبرهای نوری مورد استفاده قرار می¬گیرند. در این¬ پایان نامه انتشار پالس¬های کوتاه با انرژی بسیار ضعیفی نسبت به انرژی اشباع بهره و همچنین انتشار پالس¬هایی با انرژی نزدیک به انرژی اشباع را در فیبر تقویت¬کننده با دو حل تقریبی و دقیق شبیه¬سازی و اثر اشباع بهره را بر انتشار این پالس¬ها بررسی کرده¬ایم. گسترش سریع سیستم¬های مخابراتی نوری با نرخ بالای انتقال اطلاعات و نیاز به پردازشگرها و حسابگرهای اپتیکی با سرعت فوق سریع، طراحیِ سوییچ¬ها و عناصر حافظه اپتیکی را گریزناپذیر می¬کند. مزدوج موازی غیرخطی یکی از عناصر مهم اپتیکی است که به عنوان یک سوییچ تمام نوری از زمان اختراع آن توسط ینسن تاکنون تحقیقات زیادی بر روی آن صورت گرفته و می¬گیرد. موادی مانند سیلیکا در محدوده¬ای از طول موج مخابراتی دارای پاشندگی منفی است و قابلیت انتشار سالیتون روشن را دارد. ما نیز به بررسی امکان کلیدزنی سالیتونی روشن در این مواد پرداخته و با شبیه¬سازی های انجام شده نشان داده¬ایم که تحت تاثیر اشباع بهره شکل پالس سالیتونی در سوییچ¬های مزدوج موازی غیرخطی دچار اعوجاج نمی¬شود. نمودار انرژی خروجی نشان می¬دهد که می¬توان به یک سوییچ راهیاب دست یافت. شیشه¬های چالکوجناید با ضریب شکست غیرخطی زیاد و پاشندگی مثبت که اخیرا مورد توجه قرار گرفته¬اند کاندیدای خوبی برای ساخت ابزارهای نوری غیرخطی و به خصوص سوییچ¬ها هستند. با توجه به پاشندگی مثبت این نوع شیشه و انتشار سالیتون تاریک در ناحیه¬ی پاشندگی مثبت، انتشار سالیتون تاریک را در تقویت¬کننده¬ی چلکوجناید آلاییده به اربیوم شبیه¬سازی و یک سوییچ تمام نوری بر این اساس طراحی کرده¬ایم.