Signal amplifiers in optical communication systems

Nurzhigit Smailov; Nurlybek Turar; Akezhan Sabibolda

doi:10.35784/iapgos.8243

PDF (angielski)

Opublikowane: 2026-06-30

DOI: https://doi.org/10.35784/iapgos.8243

Numer Tom 16 Nr 2 (2026)

Ocena wydajności zoptymalizowanego modelu głębokiego uczenia się z Wielowarstwową Techniką Ograniczenia Normy Maksymalnej (MMNR) do klasyfikacji guza mózgu w obrazach wielomodalnych MRI
Mulackal Chandran Binish, Vinu Thomas

5-14
Wykrywanie udaru na podstawie obrazów TK mózgu i wizualizacja jego objętości
Rithu James, Appukuttan Harsha, Liza Annie Joseph

15-21
Adaptacyjna filtracja w celu redukcji szumów w sygnałach
Hicham Loumissi, Adil Barra, Najat Messaoudi, Othmane El Badlaoui, Bahloul Bensassi, Hicham Medromi

22-25
Ocena informacyjnych kryteriów diagnostycznych i biomarkerów ciężkości przebiegu choroby z wykorzystaniem modelu dyskryminacyjnego u pacjentów z COVID-19
Gryhoriy Gradil, Oleg Avrunin, Kateryna Yurko, Natalia Shushlyapina, Yuliia Kalashnyk-Vakulenko, Mariia Shostatska, Aigul Iskakova

26-31
Wzmacniacze sygnału w systemach łączności optycznej
Nurzhigit Smailov, Nurlybek Turar, Akezhan Sabibolda

32-36
Analiza systemów łączności podwodnej opartych na hybrydowej technologii Li-Fi
Nurzhigit Smailov, Aizhan Urazgaliyeva, Akezhan Sabibolda

37-43
Zastosowanie modelu Box-Behnken w badaniach nad systemami automatycznego oświetlenia sterowanymi głosem
Oleksandr Burban, Mykola Polishchuk, Anatolii Tkachuk, Serhii Kostiuchko, Liliia Polishchuk, Valentyna Tkachuk

44-49
Wykrywanie pól ryżowych na obrazach satelitarnych Sentinel-2 za pomocą modelu EfficientDet
Suvarna Vani Koneru, Kamal Epuri, Bhuvanesh Kakumanu, Ram Dinesh Aduri

50-55
Modele oceny dokładności i niezawodności systemów nawigacyjnych opartych na żyroskopach światłowodowych
Maral Abulkhanova, Nurzhigit Smailov, Yerlan Tashtay, Gulbakhar Yussupova, Anar Khabay, Beibarys Sekenov, Akezhan Sabibolda

56-60
Agregacja wielomodalnych strumieni logów i metryk na potrzeby neuronowo-rozmytego wykrywania anomalii w systemach komputerowych
Andrii Mishchenko, Oleksii Shushura, Alona Kolomiiets, Andrii Donets, Olena Kosaruk

61-67
Statyczna analiza kryminalistyczna metodą wyodrębniania plików z dysków SSD z wykorzystaniem metod NIST i ACPO
Khoirul Anam Dahlan, Anton Yudhana, Herman Yuliansyah

68-75
Ocena ryzyka bezpieczeństwa w oparciu o logikę rozmytą w bezprzewodowych sieciach czujnikowych przemysłowego IoT
Olena Semenova, Natalia Kryvinska, Olha Voitsekhovska, Andrii Dzhus, Volodymyr Martyniuk

76-83
Wielokryterialna optymalizacja konfiguracji systemu ochrony informacji w oparciu o algorytm NSGA-II
Valeryi Lakhno, Myroslav Lakhno, Alona Desiatko, Bohdan Bebeshko

84-90
Metoda strukturalnego kodowania blokowego krotek transformacji obrazów wideo
Volodymyr Barannik, Dmytro Uzlov, Yevhenii Yelisieiev, Valeriy Barannik, Nina Petrukha, Mykhailo Babenko, Dmitry Barannik, Vladyslav Kostromytskyi, Oleh Kompaniiets, Artem Bychenko

91-101
Analiza wzrostu dokładności prognozowania modelu po normalizacji danych
Vladyslav Pylypenko, Vladyslava Skidan, Antonina Volivach

102-106
Optymalizacja parametrów dla systemu hiperchaotycznego 4D z wykorzystaniem algorytmu optymalizacyjnego walrus
Karam Adel Abed, Omar Saber Qasim, Saad Fawzi Al-Azzawi

107-112
Optymalizacja koagulacji żelaza podczas uzdatniania wody z wykorzystaniem narzędzi sztucznej inteligencji
Andrii Safonyk, Ivan Tarhonii, Oleksandr Naumchuk, Vladyslav Danchenkov, Roman Zaichuk

113-117
Optymalizacja zdolności wytwórczych generatorów rozproszonych z regulowanym statyzmem zintegowanych w izolowanej mikrosieci AC przy wykorzystaniu algorytmów metaheurystycznych w celu zmniejszenia strat sieciowych
Tuan-Ho Le, Tham X. Nguyen, Robert Lis, Muhammad Jamshed Abbass

118-125
Skład chemiczny, struktura i właściwości elektryczne grubych polikrystalicznych warstw CdZnTeSe
Yaroslav Znamenshchykov, Oleksii Lisovenko, Mykola Khvyshchun, Anatoliy Opanasyuk

126-130
Uzasadnienie nowej metody rozdzielania materiałów sypkich na separatorze wibro-tarczowym
Mykola Bakum, Serhii Kharchenko, Anatolii Mykhailov, Mykola Krekot, Taras Shchur, Oleg Dzhidzhora

131-138
Programowa ocena wydajności i prognozowanie aplikacji webowych z wykorzystaniem modeli uczenia maszynowego
Liubov Oleshchenko

139-144
Analiza porównawcza narzędzi do testów jednostkowych i integracyjnych języka Java: JUnit, TestNg i Spock
Dawid Grabek, Jan Gryta, Mariusz Dzieńkowski

145-151
Zastosowanie języka UML w procesie tworzenia gier komputerowych
Lyudmila Samchuk, Yuliia Povstiana, Yaroslav Tymoshchuk

152-155
Projekt cyfrowego asystenta kulinarnego z nowoczesnym generatywnym modelem głosowym AI
Robert Banasiak, Zdzisława Rowińska, Wojciech Szczucki, Dawid Jantosz, Łukasz Rembowski

156-161
Architektury uczenia głębokiego do rozpoznawania odzieży różnorodnych kategorii jako semantyczny trzon automatycznych systemów wirtualnego przymierzania
Roman Chekhmestruk, Olena Voitsekhovska, Svitlana Kyrylashchuk

162-172
Model wiedzy „Tagi dotyczące partii i pojemników" w systemie ERP „PlasmIS" z możliwością samodoskonalenia z wykorzystaniem lokalnych modeli llm
Oleh Bisikalo, Valerii Starzhynskyi, Tetiana Molodetska, Nelia Burlaka

173-178
Paradygmaty wpływu technologii informacyjnych na edukację ekonomiczną
Artem Yurchenko, Inna Kharchenko, Volodymyr Shamonia, Vladyslav Bespalyi, Serhii Bohoslavskyi, Olena Semenikhina

179-186

Archiwum

2026

Tom 16 Nr 2
2026-06-30 27
Tom 16 Nr 1
2026-03-30 27

2025

Tom 15 Nr 4
2025-12-20 27
Tom 15 Nr 3
2025-09-30 24
Tom 15 Nr 2
2025-06-27 24
Tom 15 Nr 1
2025-03-31 26

2024

Tom 14 Nr 4
2024-12-21 25
Tom 14 Nr 3
2024-09-30 24
Tom 14 Nr 2
2024-06-30 24
Tom 14 Nr 1
2024-03-31 23

2023

Tom 13 Nr 4
2023-12-20 24
Tom 13 Nr 3
2023-09-30 25
Tom 13 Nr 2
2023-06-30 14
Tom 13 Nr 1
2023-03-31 12

2022

Tom 12 Nr 4
2022-12-30 16
Tom 12 Nr 3
2022-09-30 15
Tom 12 Nr 2
2022-06-30 16
Tom 12 Nr 1
2022-03-31 9

Authors

Nurzhigit Smailov

n.smailov@satbayev.university

Satbayev University

https://orcid.org/0000-0002-7264-2390

Nurlybek Turar

Nurlybek.turar.01@mail.ru

Satbayev University

Akezhan Sabibolda

sabibolda98@gmail.com

Satbayev University

https://orcid.org/0000-0002-1186-7940

Abstrakt

Niniejsza praca skupia się na modelowaniu systemu modulacji amplitudy impulsu (PAM) opartego na solitonach optycznych, wykorzystującego liniowe półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne (LSA). Przeprowadzono symulacje w celu określenia maksymalnej mocy wyjściowej dla różnych konfiguracji solitonów PAM typu bit/symbol, analizując propagację pojedynczego solitonu na odcinku światłowodu o długości 200 km. W badaniu oceniono również szczytowy współczynnik Q dla tych schematów PAM na odcinku 200 km przy różnych prądach zasilających dostarczanych do półprzewodnikowych wzmacniaczy optycznych. Ponadto w symulacjach zbadano całkowitą moc elektryczną wykrytą przez fotodetektory dla systemów solitonowych w różnych formatach PAM i przy różnych poziomach zasilania wzmacniaczy optycznych, dla tej samej długości światłowodu. Wyniki pokazują, że zwiększenie prądu zasilającego podnosi elektryczną moc wyjściową wzmacniaczy, podczas gdy odpowiadający mu współczynnik Q w transmisji solitonowej ma tendencję do spadku.

Słowa kluczowe:

modulatory elektrooptyczne, modulacja amplitudy impulsu, prąd zasilający SOA, impuls solitonowy

Cele Zrównoważonego Rozwoju (SDG)

Innowacyjność, Przemysł, Infrastruktura
Zrównoważone miasta i społeczności

Bibliografia

[1] Alatwi, A. M., & Rashed, A. N. Z. (2021). A pulse amplitude modulation scheme based on in-line semiconductor optical amplifiers (SOAs) for optical soliton systems. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 21(2), 1014–1021. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v21.i2.pp1014-1021

[2] Amiri, I., Zaki Rashed, A. N., Abdel Kader, H. M., A.Al-Awamry, A., Abd El-Aziz, I. A., Yupapin, P., & Palai, G. (2020). Optical communication transmission systems improvement based on chromatic and polarization Mode dispersion compensation simulation management. Optik, 207, 163853. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2019.163853

[3] Amiri, I. S., Rashed, A. N. Z., Parvez, A. H. M. S., Paul, B. K., & Ahmed, K. (2025). Performance Enhancement of Fiber Optic and Optical Wireless Communication Channels by Using Forward Error Correction Codes. Journal of Optical Communications, 45(s1), s97–s103. https://doi.org/10.1515/joc-2019-0191

[4] Baveja, P. P., Maywar, D. N., Kaplan, A. M., & Agrawal, G. P. (2010). Self-Phase Modulation in Semiconductor Optical Amplifiers: Impact of Amplified Spontaneous Emission. IEEE Journal of Quantum Electronics, 46(9), 1396–1403. https://doi.org/10.1109/JQE.2010.2048743

[5] Bednyakova, A. E., Khudozhitkova, O. S., Sergeyev, S. V., Fedoruk, M. P., Turitsyna, E. G., & Turitsyn, S. K. (2022). Nonlinear spectral tunability of pulsed fiber laser with semiconductor optical amplifier. Scientific Reports, 12, 13529. https://doi.org/10.1038/s41598-022-17796-7

[6] Beshr, A. H., & Aly, M. H. (2023). Wideband SOA fiber-to-fiber gain and saturation output power in the C-band: Impact of characteristic parameters. Optical and Quantum Electronics, 55, 506. https://doi.org/10.1007/s11082-023-04786-w

[7] Bonk, R., Huber, G., Vallaitis, T., Koenig, S., Schmogrow, R., Hillerkuss, D., Kleinow, P., Frey, F., Roeger, M., Koos, C., Freude, W., Leuthold, J., Brindel, P., Merghem, K., Lelarge, F., Ramdane, A., Brenot, R., Sasaki, M., & Tsuchiya, M. (2012). Linear semiconductor optical amplifiers for amplification of advanced modulation formats. Optics Express, 20(9), 9657–9672. https://doi.org/10.1364/OE.20.009657

[8] Carney, K., Lennox, R., Maldonado-Basilio, R., Philippe, S., Surre, F., Bradley, L., & Landais, P. (2013). Method to improve the noise figure and saturation power in multi-contact semiconductor optical amplifiers: Simulation and experiment. Optics Express, 21(6), 7180–7195. https://doi.org/10.1364/OE.21.007180

[9] Dutta, N. K., & Wang, Q. (2006). Semiconductor Optical Amplifiers. WORLD SCIENTIFIC. https://doi.org/10.1142/5879

[10] Gutiérrez-Castrejón, R. (2020). Performance analysis of a directly modulated semiconductor optical amplifier for high-speed pulse amplitude modulation signalling. IET Optoelectronics, 15(1), 1–11. https://doi.org/10.1049/ote2.12007

[11] Hazan, J., Andreou, S., Pustakhod, D., Kleijn, S., Williams, K. A., & Bente, E. A. J. M. (2022). 1300 nm Semiconductor Optical Amplifier Compatible With an InP Monolithic Active/Passive Integration Technology. IEEE Photonics Journal, 14(3), 1–11. https://doi.org/10.1109/JPHOT.2022.3175373

[12] Horvath, T., Radil, J., Munster, P., & Bao, N.-H. (2020). Optical Amplifiers for Access and Passive Optical Networks: A Tutorial. Applied Sciences, 10(17), 5912. https://doi.org/10.3390/app10175912

[13] Jamali, F., Murphy, S. L., Antony, C., & Townsend, P. D. (2025). SOA-based optical burst power equalization for high-speed next generation passive optical networks. Optics Express, 33(11), 24084–24097. https://doi.org/10.1364/OE.561120

[14] Kanwal, B., Armghan, A., Ghafoor, S., Atieh, A., Sajid, M., Kausar, T., Mirza, J., & Lu, Y. (2022). Design and Analysis of an O+E-Band Hybrid Optical Amplifier for CWDM Systems. Micromachines, 13(11), 1962. https://doi.org/10.3390/mi13111962

[15] Koenig, S., Vallaitis, T., Bonk, R., Hillerkuss, D., Brenot, R., Lelarge, F., Ramdane, A., Leuthold, J., Freude, W., & Koos, C. (2014). Amplification of advanced modulation formats with a semiconductor optical amplifier cascade. Optics Express, 22(15), 17854–17871. https://doi.org/10.1364/OE.22.017854

[16] Kuttybayeva, A., Sabibolda, A., Kengesbayeva, S., Baigulbayeva, M., Amir, A., & Sekenov, B. (2024). Investigation of a Fiber Optic Laser Sensor with Grating Resonator Using Mirrors. 2024 Conference of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElCon), 709–711. https://doi.org/10.1109/ElCon61730.2024.10468264

[17] Li, Z., Li, Y., Luo, S., Yin, F., Wang, Y., & Song, Y. (2022). SOA Amplified 100 Gb/s/λ PAM-4 TDM-PON Supporting PR-30 Power Budget with >18 dB Dynamic Range. Micromachines, 13(3), 342. https://doi.org/10.3390/mi13030342

[18] Loh, W., Plant, J. J., Klamkin, J., Donnelly, J. P., O’Donnell, F. J., & Ram, R. J. (2011). Noise Figure of Watt-Class Ultralow-Confinement Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE Journal of Quantum Electronics, 47(1), 66–75. https://doi.org/10.1109/JQE.2010.2085422

[19] Ó Dúill, S. P., Landais, P., & Barry, L. P. (2017). Estimation of the Performance Improvement of Pre-Amplified PAM4 Systems When Using Multi-Section Semiconductor Optical Amplifiers. Applied Sciences, 7(9), 908. https://doi.org/10.3390/app7090908

[20] Rapp, L., & Eiselt, M. (2022). Optical Amplifiers for Multi–Band Optical Transmission Systems. Journal of Lightwave Technology, 40(6), 1579–1589. https://doi.org/10.1109/JLT.2021.3120944

[21] Rashed, A. N. Z., & Tabbour, M. S. F. (2018). The Trade Off Between Different Modulation Schemes for Maximum Long Reach High Data Transmission Capacity Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OOFDM). Wireless Personal Communications, 101(1), 325–337. https://doi.org/10.1007/s11277-018-5690-9

[22] Rashed, A. N. Z., Mohammed, A. E.-N. A., Zaky, W. F., Amiri, I., & Yupapin, P. (2019). The switching of optoelectronics to full optical computing operations based on nonlinear metamaterials. Results in Physics, 13, 102152. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.02.088

[23] Rashed, A. N. Z., Tabbour, M. S. F., & El-assar, M. (2019). 20 Gb/s Hybrid CWDM/DWDM for Extended Reach Fiber to the Home Network Applications. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section A: Physical Sciences, 89(4), 653–662. https://doi.org/10.1007/s40010-018-0526-2

[24] Renaudier, J., Arnould, A., Ghazisaeidi, A., Gac, D. L., Brindel, P., Awwad, E., Makhsiyan, M., Mekhazni, K., Blache, F., Boutin, A., Letteron, L., Frignac, Y., Fontaine, N., Neilson, D., & Achouche, M. (2020). Recent Advances in 100+nm Ultra-Wideband Fiber-Optic Transmission Systems Using Semiconductor Optical Amplifiers. Journal of Lightwave Technology, 38(5), 1071–1079. https://doi.org/10.1109/JLT.2020.2966491

[25] Rizou, Z. V., Zoiros, K. E., Rampone, T., & Sharaiha, A. (2020). Reflective Semiconductor Optical Amplifier Direct Modulation Capability Enhancement Using Birefringent Fiber Loop. Applied Sciences, 10(15), 5328. https://doi.org/10.3390/app10155328

[26] Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Smailov, N., Tsyporenko, V., & Abdykadyrov, A. (2024). Estimation of the Time Efficiency of a Radio Direction Finder Operating on the Basis of a Searchless Spectral Method of Dispersion-Correlation Radio Direction Finding. In A. Tuleshov, A. Jomartov, & M. Ceccarelli (Eds), Advances in Asian Mechanism and Machine Science (Vol. 167, pp. 62–70). Springer Nature Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-031-67569-0_8

[27] Smailov, N., Orynbet, M., Nazarova, A., Torekhan, Z., Koshkinbayev, S., Yssyraiyl, K., Kadyrova, R., & Sabibolda, A. (2025). Optimization of fiber-optic sensor performance in space environments. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 15(2), 130–134. https://doi.org/10.35784/iapgos.7200

[28] Sobhanan, A., Anthur, A., O’Duill, S., Pelusi, M., Namiki, S., Barry, L., Venkitesh, D., & Agrawal, G. P. (2022). Semiconductor optical amplifiers: Recent advances and applications. Advances in Optics and Photonics, 14(3), 571–651. https://doi.org/10.1364/AOP.451872

[29] Taissariyeva, K., Abdykadyrov, A., Mussilimov, K., Jobalayeva, G., & Marxuly, S. (2025). Analysis and Modeling of Environmental Monitoring Using Multicopters. International Journal of Innovative Research and Scientific Studies, 8(3), 2947–2960. https://doi.org/10.53894/ijirss.v8i3.7119

[30] Tang, H., Yang, C., Qin, L., Liang, L., Lei, Y., Jia, P., Chen, Y., Wang, Y., Song, Y., Qiu, C., Zheng, C., Li, X., Li, D., & Wang, L. (2023). A Review of High-Power Semiconductor Optical Amplifiers in the 1550 nm Band. Sensors, 23(17), 7326. https://doi.org/10.3390/s23177326

[31] Turitsyn, S. K. (2023). Soliton control in fiber lasers with a semiconductor optical amplifier by off-set filtering. Optics Letters, 48(12), 3351–3354. https://doi.org/10.1364/OL.492015

Wzmacniacze sygnału w systemach łączności optycznej. (2026). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 16(2), 32-36. https://doi.org/10.35784/iapgos.8243

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 16 Nr 2 (2026)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Cele Zrównoważonego Rozwoju (SDG)

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja