שיטה חדשה לפיתוח מרבב אופטי (Multiplexer) פותחה על ידי בוגרות הפקולטה להנדסה
המחקר של בר גלקופ ולינוי אייכנבוים, בוגרות תואר ראשון בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה ב-HIT, העובדות כבר משנה ב' בתעשייה בתחומי תקשורת ואלקטרואופטיקה, מבוסס על פרויקט הגמר שלהם בשנה ד' בפקולטה להנדסה. הפרויקט בוצע בהנחיית ד"ר דרור מלכה.
A schematic sketch of the RGB PC MC-POF multiplexer at the x-z plane. Channel-1 (blue source-450 nm), channel-2 (green source-550 nm) and channel-3 (red source-630 nm). (For interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is referred to the web version of this article.)
"מטרת הפרויקט הייתה תכנון מרבב אופטי -RGB Multiplexer- בתחום האור הנראה מבוסס על POF. חקרנו על מבנה הסיב האופטי פולימרי, החל מתהליך הפיתוח והייצור שלו ועד מנגנוני הולכת האור המייחדים אותו. למדנו על יתרונותיו הרבים, ותכננו אותו בצורה קומפקטית ויעילה כלל הניתן. לאחר ביצוע החקר התיאורטי, תכננו מבנה ראשוני של המרבב בעזרת תוכנת RSoft Photonic CAD ושיפרנו אותו עד לקבלת תוצאות אופטימליות. בנוסף, את כל ניתוחי הגרפים בתוצאות הסימולציה ביצענו באמצעות תוכנת Matlab. ההתקן המוצע יכול לשפר משמעותית את הביצועים במערכות טכנולוגיות VLC-WDM, במיוחד כדי להגדיל את קצב השידור. ממצאי העבודה הוגשו ופורסמו החודש (ינואר 2021) כמאמר במגזין Elsevier - Optical Fiber Technology".
על המחקר:
אחת מהשיטות הנפוצות להגדלת קצב השידור בעזרת תקשורת סיבים בתחום האור הנראה (VLC), היא שימוש בריבוב אורכי גל (WDM). למרות זאת, יישום שיטת WDM דורשת רכיבים אופטיים נוספים וצריכת אנרגיה גבוהה שעלולה להגביל את הביצועים של המערכת.
כדי להתגבר על סוגיות אלו, הוצעה גישה חדשה לתכנון מרבב RGB Multiplexer מבוסס על סיב אופטי פולימרי עם הרבה ליבות (MC-POF). התצורה החדשה מבוססת על החלפת שבע פיסות חורי אוויר בפיסות פוליקרבונט (PC) לאורך הסיב. אורכי ומיקומי פיסות ה-PC עברו אופטימיזציה כדי שיותאמו לצימוד האור באורכי הגל הנבחרים. דבר זה מאפשר לשלוט בכיוון האור ובעוצמתו בפיסות PC סמוכות, ובכך להשיג רכיב מרבב RGB Multiplexer ללא תוספת של רכיבים אופטיים אשר מוביל לביצועים טובים יותר במערכת השידור.
כל הפרמטרים שנבחרו לאורך הסימולציה נלמדו ועברו אופטימיזציה, תוך שימוש בשיטת התפשטות הקרן שיטה נומרית לפתרון משוואות מקסוול (BPM). התוצאות שהוצגו מראות על הפסדים נמוכים ברכיב בין dB 0.6-1.02, רוחב פס של 7.3-28.4 ננומטר ובידוד טוב בין שלושת ערוצי השידור בכניסת אותות RGB.
המחקר התבצע בעזרת תוכנת Rsoft-cad אשר קיימת במכון ואיפשרה לסטודנטיות לנצל את הפוטנציאל הלימודי הגבוה שלהן בפיתוח רכיב חדש לתחום התקשורת באור הנראה.
Light coupling between PC1 and PC2 for 550 nm wavelength. (a) Intensity profile at x-z plane; (b) Normalized power as a function of the propagation direction (z-axis).
חשיבות המחקר:
פותחה שיטה חדשה לפיתוח סיב פלסטיק המתפקד כמרבב אופטי (Multiplexer) עבור האור הנראה RGB.
שימושים ויישומים:
שילוב הרכיב החדש המאפשר הגדלת קצב שידור בתחום האור הנראה בעלות נמוכה יחסית לטכנולוגיות אחרות הדורשות רכיבים נוספים.
פורסם: 05/01/2021
