Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  5 75 ~ 583   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 575 - 583          575       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Perform ance of  geom etrical  effect  in wavel ength fil trate  detecti on  using 10Gbps d ata rate  for free  s pace opt ical  co mm un icat i on syst em       M.   F. T alib,  A nua r  M. S ., C.  B.  M.   R as hidi   Advanc e  Com m unic a ti on  Engi ne eri ng,   Cen tre   of Excelle n ce (ACE - COE),   School  of  Com p ute r and  Com m unic a ti on  Engi ne e ring,   Univ ersity   Malay s ia Perl is   ( UniMA P),  Perli s,  Mal a y s ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Sep  27 , 201 8   Re vised  N ov   2 5 ,  2018   Accepte d  Dec  8 , 2 018       In  thi s  pape r,   th e  ana l y sis  of  co m par ison  bet wee n  proposed  detec t ion  ca l led   as  W ave le ng th   Fil az tra t e   Det ec t ion  with  exis ti ng  detec t ion   have   b ee n   ana l y z ed to  de term ine   the   b est  s ystem pe rform ance  in te rm   of  pow er  re ce iv ed  and  bit   err or  r ate  (BER).   Th e  a naly s is  foc us  on  the   geometric al   eff ec t  of   ape rtur e  re ce iv e r  and  bea m   div erg ence.   The   p erf orm anc e  of  Fre e  Space  Optic s  is  val id ated  through  sim ula ti on  ana l y sis  u sing  par amete r  1 0Gbps   dat a  rat e  and  in  14 dB/km   at m osph eri c  a tt enu at ion .   Thi s  ana l y s is  show s  tha t   W ave le ngth  Fi ltrate   De tecti on  i ncr ea se  the   po wer  recei ved  of   6dBm   and  improve  the   absolut e  va lue   of  er ror  rat e  10 - 9  in  a cc ep ta bl e  thre sh old  req uired   b y   (IT R - U)  as  m uch  as  50 %  com par e to  o the rs  ex isti ng  d et e ct ion .   Ke yw or ds:   Ap e rtu re  receiver   Be a m  d iver ge nc e   BER   Fr ee s pace  opti c (F S O )   Power recei ve d   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   M. F. Tal ib,    Adva nce C omm un ic at ion  Enginee rin g,  Ce nt re of  E xcell en ce ( ACE - C OE),   School  of Com pu te r  a nd Com m un ic at ion  Enginee rin g,   Un i ver sit y M al ay sia  Per li s ( U niMAP ),   Perlis , Mal ay sia .   Em a il : fau zan.t al ib@g m ai l.com       1.   INTROD U CTION     Fr ee S pace Op ti cal  ( FSO )  c om m un ic at ion  s yst e m   is a flexible syst e m  co ntains laser b ea m  acts as the   m edium   to  tr ansm it   the  sign al   th r ough  the  atm os pher e  [1 ] .  T his  in te resti ng   syst e m   can  achiev e  high   band width  of  data  with   a  lo wer   c os t.   The   syst e m   structure  is  quit e  easi ly   to  ha ndle   an d  c urren tl y  car ry  la rge   a m ou nt  of  data   widely   best  su it ed  in  m ulti - Gb ps   c omm un ic at ion .  T he  perf or m ance  rem a i ns   relat ively   si m ple   wh ic h  tra nsfer   us i ng  opt ic al   sign al   from   transm issi on   sta ti on   one  po i nt  an d  s uccessi ve ly   received   t o  oth e r  po i nt  receiver  sta ti on .  This  s yst e m   app li ed   su ch  as  in  bu il din g  to  buil di ng ,  sat el li te   t o  gro und,   ai rc raf t  to  gro und  a nd  shi p  to  s hip   [ 2 ] ,  [ 3].  L ow  pow er  co nsum ption   a nd   re q uire   on ly   sm al l  sp ace  m ake  the  syst e m   easi ly   to  instal l.  The refore ,  no  li cence   is  ne eded  f ro m   Fede ral  Com m un ic at ion s  C omm issi on   (F CC )   to  set up   this  FSO   syst e m .   High   at m os ph e ric  at te nu at ion   li kes  he av y  rain  cause  th e  sign al   at te nuat ed  an d  de gr a de  the   syst e m   per for m ance.  So,  to  avo i d  this  ba d  li ne  of   si gh t  ( LOS)  in  FS O  syst e m ,  the  receiver  detect io n  sh ould   m or e  sensiti ve  wh ic h  ca n  op erate  in  a  po or   weather  co ndit ion .  T his  analy sis  inv est igate s  the  per f orm ance  of   Du al   Diffuse r  Modula ti on / W avelen gth   Fil trat e  De te ct ion   t echn i qu e   base d  on  sim ulati on   res ult  of  bit  error  rate (BER )  and  pow e r recei ve d .       2.   GEOMET RI CA L L OSSE S   Figure  1  sho ws  t he  ty pical   FS O  blo c k  di agr am   that  in cl ud e   the  t ransm it te r  and   re cei ver   pa rts.    The  geo m et ric  losses  are  t he  losses  that  occ ur   du e  t o  s pr ea ding  of  the  tra ns m itted  beam   div e rg e nce  be tween  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 7 5   –   5 8 3   576   the  transm itter  and   receive r.  The  geo m et ric  losses  are  sim pl y  the  rati o   of   the  su r fac e  area  of   the  r ecei ve  aper t ur e  to  the   su rf ac e  area  of   the  tra ns m it  beam   div er ge nce  at   the  receiver.   T he   ge om et ric  l os ses  dep e nd   pr im aril y  on   t he  div e rg e nce  and  the  ra ng e .   The refor e ,  th e   ge om et rical   l os ses  f or   recei ver  detect io n  a re  the  m ai n  factor   to  know  the  perform ance  of   sig nal  loss es  is  hig he r  or   lo wer   base d  on  erro r  ra te   and    powe r  recei ved [ 4].         Figure  1.  Ty p i cal   fr ee  sp ace   op ti cs  blo c k di agr am           wh e re:       = ra diu s  of a pe rtur e  r ecei ver       = ra diu s  of a pe rtur e  tra ns m itt er       = b eam  d ive rgence       = ra nge       3.   SIMULATI O N DESIG N   The  O ptisy ste m   so ftwar e  ca n  be  us ed  t o  de sign   a nd   sim ulate   the  per f orm ance  of   op ti c al   network   t o  fin d  the  bit  er ror  rate  an d  powe r  recei ved.   The  desi gn   l ay ou t  f or   F SO  syst e m   con ta ins  tra ns m i tt er  par t,  atm os ph e ric c ha nn el  a nd  receiver  p a rt [5] .     3.1.    Tr ansmi t ter   In   t his  s ubsyst e m ,  the  dat a  are  ge ner at ed  in   the  Ps eudo  Ra ndom   Bi t  Gen e rator   (P RB S ).    The  cha racteri sti cs  of   data  sequ e nce  are d es ign   as  a  rand om   bit.  The  bin a ry  ou tp ut  of  1  and  0   represe nt   in  thi s   data  seq ue nce  will   encode  in   the  N on - Re tu rn - to - Zer o  ( N RZ)  ge ner at or.   The  op ti cal   sign al   that  cam e  from   Con ti nu ou s  W ave  (C W)   la se r  an d  el ect rica l  pu lse   gen e rat or   will   sen ds   to  the  Ma c h - Ze hnde r  Mo du la t or   t o  carry the  sig na l t o  the  FS O  li nk [6].     3.2.    C hannel   Fr ee  Sp ace  O ptica l  (F SO)  channel  is  a  too l   that   us es  a  p ri nciple  of   la ser  beam   fr om  transm i tt e r   thr ough  the   at m os ph ere   into   receive r.  T his  subsyst em   con ta ins  t wo  te le sco pes.  The   dia m et er  aper t ure  siz e s   are   dif fere nt  i n  tra ns m itter  and   receive r.   T he  siz e  of  bea m   div er gen ce  al so   dete rm ine   the  sta te   in  th is  fr ee   s pace c ha nn el   [7 ] .     3. 3 .    Recei ver   In   this  pa rt,  s om e  of   the  incom ing   sign al s  with  a  no ise   bin s  tra ns m i t   to  the  filt ers  Fibr e  Bra gg   Gr at in g  ( FBG )   and   t hen   to  t he  P ho t od et ect or   P I N.   T he  phot od et ect or   c onve rt  li gh t  ( op ti cal   sig nal)   into  current ( el ect ri cal   si gn al )   an d  wh e n  t he  phot on  al rea dy  abs orbe d  s uffici en t  energy,  it   can   ge ner at e  th e  c urren t.   The  3R  Re ge ne rator   gen e rate s  the  or igi nal  bi t  sequ ence  a nd  regulat ed  el e ct rical   sign al   t o  be  util iz ed  for  BER  exam inati on .  Finall y,  the  sh ape  of   ey e  dia gr am   can  disp la y  in  the  BE R  An al yse r  an d  the  value  of  power  receive d  in  the  el ect rical  p owe r  m et er v isuali zer [8].       4.   DUAL  DIFF U SER  MO DU L ATIO N  TE C HNIQUE   This  desig n  te chn i qu e   is  na m ed  as  Du al   Diffuse r  M odul at ion   ( D DM)   as  il lustrate d  i n  in  F ig ure  2  wh ic h   is  up graded   base d  on  the  co nv e ntio nal  te chn i que  that  is  On   Off   Keyi ng   (OO K) .  The  m agn i tud e  of  sign al   is   do uble   com par e  to   the  or i gin al   t echn i qu e   wh e r e  it ’s  c on ta ini ng  an   or igi nal  sig nal  an d  in ver si on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  g eo metri cal e ff ect  in  wavel eng t h  fi lt ra te  d e te ct ion  us in g 1 0Gb ps   da t a  r at e  for…   ( M.  F.  Ta li b )   577   sign al .  T he  si gnal   will   trans m it   to  the  rece ive1 r  sta ti on   f or   dif fer e ntial   detect ion   proc ess.  Th ese  tw o  sign al s  will   go   t hroug h  the  s ubtract or  w hich  s ubtra ct s  the  ori gin al   sign al   a n d  i nversio n  sig nal  a s  show n  in  F ig ur e  2.   So ,  t he  out pu t  sign al   beco m e  m axi m u m   ‘1 ’   and   m ini m u m   ‘ - 1’.  The se  m od i ficat ion   te c hn i qu e s  incr ea se  the  thres ho l d detec ti on  a nd can  i m pr ov e t he power  r ecei ve d w it h  a b et te r  BE R value  [9 ] ,  [ 10] .           Figure  2 .  D D M t echn i qu e  in  FSO syst em  s et up   [ 10 ]       5.   RECEI VER   DETE CTIO N   In   FS O  com m un ic at ion   syst e m ,  the  de te ct ion   pro c ess  aff e ct s  the  de sig n  of  trans cei ver .     In   this  sect io n,   the  a naly sis  fo c us   on  r e cei ver   detect i on   t o  fin d  th e  perform ance  of   sig nal  re cei ved .     The  e xpla natio n  a bout  desig n of recei ve r det ect ion   a re  pr es ent ed   a s  f ollo w s.     5 . 1 .      S ubt r ac t or Detec tion   The  s ubtract or  detect ion  e xpla in s   that t he si gnal  r ecei ve d  is  div ide d  i nto  tw o.  T his  detect ion   does   not   us e  a  Fi br e  Br agg   G rati ng   ( FBG)   se nsor  a t  desig n  detect ion .  The  first  photodete ct or  receive d  the  ori gin al   sign al   a nd  the   seco nd  ph otodete ct or  recei ved  the  i nv e r sion   sig nal.  T hen ,   the   si gna l  was   c om bin e d   i n  su bt racto r  w hi ch  subtract s  t he   first  sig nal  and   se co nd  sig nal   as  sho wn   i n  Fig ure  3 .  Th e  sign al   will   hav e  a   po sit ive  and   ne gative am plit ud es  wh ic h  t he m agn it ud e   of  s ign al  ca n reach ing   double   [4 ] .           Figure  3 .  S ub tr act or   detect ion desi gn       5 . 2 .      S pectr al  Direct  Det ec ti on   This  detect ion   te chn iq ue  re presents  the  im ple m entat ion   of  Fibr e  B ragg  G rati ng   (F B G)   wh e re by  just   a  pair  of  dec oder  a nd   detect or   is  re quired   as  il lustarat ed  in  Fig ur e  4 .  F or   this  detect io n  desi gn,  the  s pectral   chip  is  re quiri ng   in  the  opti cal   do m ai n  wh e n  it   al read y  filt ered .  T his  detect ion   do e s   not   bo t he r  with   su bt racti on  de te ct ion   te c hn i que  at   the   el ect r ic al   par t.  I n  thi s  way,  t her e   w il l  be  no  s ubtra ct or   us e d  to   s ubtract   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 7 5   –   5 8 3   578   the  co ve rin g  da ta .  Alon g  t hes e  li nes  the   qua ntit y  of   filt ers  i s  f undam ental l y  decr eas ed   [ 11,  12] .  It   is  cl e ar  that  the co m pone nt b ei ng  directl y  detect ed  at  t he recei ver side  a nd h e nce its  de sign i s sim ple an d l ess c os tl y.           Figure  4 .  S pectral  direct  d et ec ti on       5 . 3 .      Co m pli ment ary D e te ction   This  detect io n  desig n  is  div id ed  int o  tw o  co m ple m entary  par ts  of  s pectral  chips .  T he  up per   par t  is   a   decode r,   wh ic h  is  sp ect r al ly   identic al   to  an  enc oder  w hich  us e d  to  extract  the  si gn al   e ncode d  on   t he  transm itter  sta t ion .  T he  lowe r   par t  con ta in s  a  com ple m entar y  decoder  w hi ch  is  the  log ic al   co m ple m ent  of   the   decode r  [ 13 ] .  The  tw o  pa rts   of   sig nals  are   sent  to  a  det ect or   that  com pu te s  the  dif fe ren ce  betwee n  bo t h   decode d  sig nal s   as  in  Fig ur e  5 .  T he  phot odet ect or s  will   de te ct   the  com bin at ion   of  tw o  sign al   wh ic h  will   be   fed to t he  s ub t r act or   [14].           Figure  5 .  Com pli m entary det ect ion   desig n       5 . 4 .      AND De tection   The  f unct io n  of   AND  s ubtr act ion   detect io n  is  it   can  ca ncel  out  the  i nterf e re nce  f rom   chan nels .  Howe ver,  the  desig n  of  dete ct ion   is  us in g  a  le ss  nu m ber   of   filt ers  in  th e  decoder .  I n  the  receive r  pa rt,  th e   input  opti cal   sign al   a re  s plit s  into  tw o  pa rts,   on e  t o  the  dec od e r  that  has  a n  ide ntica l  filt er  str ucture  wi th  the  encode r  a nd  th e  oth e r  t o  t he  de cod e r  t hat  ha s   A ND  filt er  st r uctu res  [15].  T he  tw o  branc he s  of  s pectral  s ign al s   are  sent  to  a  de te ct or   to  co nv ert  op ti cal   signa l  into  el ect rical   sign al   and   t hen   go   t hroug h  a  subtract or  us e d  to  su bt ract t he o ve rlap ping  data  from  the inten ded sig nal   as  de peict ed  i n  Fi gure  6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  g eo metri cal e ff ect  in  wavel eng t h  fi lt ra te  d e te ct ion  us in g 1 0Gb ps   da t a  r at e  for…   ( M.  F.  Ta li b )   579       Figure  6 .  A ND d et ect io n design       5 . 5 .       W avel en gt h  Fil tr at e  D etectio n   The  pr opos e d  detect ion  call ed  as  W a velen gt h  Fil trat e d et ect ion  in  FS O  s yst e m . I n  si m ulati on  d esi gn ,   the  receive d  sign al   is  sp li t  by   fo r k  int o  two  par ts  that  is  up per   a nd   l ow e r  decodin g  br a nc hes.   T he  dec oders  a re   placed  in p a rall el   con fi gurati on  w it h  a u ni form   sp ect ral  wav el en gth . Th e connecti on  f or  this  detect ion   i n  fi br e   br a gg  grat ing   sens or   on ly   use d  sel ect ive  w avelen gth   a nd  neg le ct ed  t he   oth er  wa veleng t h.   Af te r  th at   the   op ti cal   sig nal  is  com bin e  uppe r  an d  lo wer   branc h  to  g o  th rou gh   t he  ph oto detect or  to  pr ov i de  an  el ect r ic al   sign al   f ro m   both  dec od e rs   as  in  Fig ur e  7 .  B y  us ing   le ss  num ber   of   fib re  br a gg  grat ing,  the  powe r  loss   of   this   desig n  ca n be  r edu ce d. T her e f or e , th e  co m plexity , co st a nd  total  p owe r  los s of the  syst em s is   re duced .           Figure  7 .  W a ve le ng th   filt rate  detect ion desi gn       6.   RESU LT   A N D DIS CUSSI ON   The  perf or m ance  of  BER   a nd   powe r  receive d  a re   ca rr ie d  out  agai ns t  the   a per t ur e  receive r  a nd  beam   div e rg e nce i n  a  FSO syst em . Tab le   1  s hows   the p a ram et er o f  sim ulatio n  a naly sis usi ng in  this  in vestig a ti on .        Table  1.   Param et er of  F SO  Sy stem   Para m eters   Valu e  a   Data Rate   1 0 Gb p s   W av elen g th   1 5 5 0 n m   Po wer  T rans m it   0 d B m   Ran g e   1 k m   Ap erture  Tr an s m i t ter   5 c m       Atten u atio n   1 4 d B/k m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 7 5   –   5 8 3   580   This  Fig ur e  8  exp la ins  a bout  the  bit  error   rate  ver s us  aper tu re  rece iver  f or   sel ect ion   recei ve r   detect ion.  The   siz e  of   aper t ur e  need s  to  be  caref ully   cho s en  to  a vo i d  high  sig nal  losses  w he n  the  ba d  atm os ph e ric  ef fect  occ urs.   It  i s  truly pro ved  t hat,  t he  DD M _WF D  s upport   s m al l  aper ture   s iz e  51cm   as  w el l  as   capab le   t o  det ect   good  si gn a l  com par e  to  DD M _Sub t rac tor  t hat  us i ng  bigger   ape rtu r e  siz e  98cm   to  achieve   sta nd a rd  BER   10 - 9 .  T he   incr easi ng  of  41c m   aper ture  siz e  in  DD M _Su btracto r  m ake  the  co st  of  le ns  will   exp e ns i ve  to  buy.  For  D DM _Co m pli m enta ry,  DD M _AN D  an d  D DM_ SDD  accom m od at e  the  a per t ur e  siz e   of 64cm , 7 0cm  and  93 cm  r esp ect ively .   Fr om   Figu re  9,  by  ref er rin g  to  the  50cm   ap er ture  receive r  as  a  po int,  DDM _W F D  recei ved   - 23 dBm   m or e  po we r  with  a  BER   3.65×10 - 9  com par e   to  DD M _Su btractor   t hat  rece ive  - 29 dBm   po wer  b ut  the sig nal  is   total ly  loss.  DDM_S D D  al s o sh ows the  sig na l t otall y l os s  wh e n usi ng 50 c m  as an  a per t ur e  r ecei ve r.            Figure  8 .  Bi t er ror rat e v e rs us   aper t ur e  receiv er fo r  sel ect io n recei ve r dete ct ion           Figure  9 .  P ow e r  recei ved ve rs us  a per t ur e  r ec ei ver   for  sel ect ion   receive r de te ct ion       Me anwhil e,  Figure  10  sho ws   the  ey e  patte rn   of   sel ect ive  detect ion   that  exp la in  a bou t  the  le vel  of  losses  in   a  sit uation  of  50 c m   aper ture  r e cei ver .   The   ef fect  f or   D DM _WFD   is  sm oo thly   wi de  open  ey e   com par e  to  the   oth er  sel ect ive   detect ion .  T hi s  will   m ake  the  perform ance  of   the  syst em   c apab le   to  redu ce  the  no ise  ef fect.   Ba sed  on  Fig ure  11,  the  pe rfor m ance  of   va rio us   beam   div er ge nce  in  F SO   syst em   versus  BER   is   ref le ct ed . Typical ly , th e o ptica l bea m  w idth f r om  a  FS O  transceive r  will  b e relat ively  w i de  div e r gen ce , w hi c h  is  eq uiv al ent  t o  a  beam   sp re ad.   This  na rro w  beam   al lows   f or   secu re  a nd  eff i ci e nt  tran s m issi on   with   a   m ajo r   fr act io n  of  the   transm itted  powe r  bei ng  co ll ect ed  by  the  receiver .  Acc ordi ng   from   the  gr a ph,  in  m ini m u m   BER   10 - 9  the  DD M _WFD  pe rfor m   the  m a xim u m   bea m   div e rg e nce  av ai la ble  is  0. 75 m rad   co m par e   to  the  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  g eo metri cal e ff ect  in  wavel eng t h  fi lt ra te  d e te ct ion  us in g 1 0Gb ps   da t a  r at e  for…   ( M.  F.  Ta li b )   581   DD M _Sub t rac tor,  D DM_ SDD,  D DM_ AND  a nd  D DM _Co m pli m enta ry  only   avail able  with   0.3 8m rad ,   0.4m rad ,  0.54m rad   and  0.6m rad  res pecti vel y.  This  detect ion  im pr ov es   th e  pe rfor m ance  of  sig nal  recei ved  as   well  as ca n  c om bat in a  sit uation o f  a dv e rse weat he r  c onditi on .   In   the  oth e r  ha nd,  Fig ur e  1 2  sho ws  ab out  the  powe r  re cei ved   by  ref e rr in g  0.5m rad   as  a  po i nt .     Fr om   this  figure,  the  DD M _WF D  can  ac hi eve  an  optim um  value  of  po wer   receive d  - 20dBm   co m par e  to   DD M _Sub t rac tor,   D DM_SD D,   DD M _Com pl i m entary  a nd   D DM_ AND  detect io n  only   achieve  - 26dBm ,    - 25 dBm ,   - 22dBm  an d  - 22 dB m  r especti vely .         (a)     (b)     (c)       (d)     (e)     Figure  10 .  Ey e  p at te r n  in  50c m  ap ertur e  rec ei ver   for (a)  S ubtract or  detect ion ( b) S DD d et ect ion     (c)  C om pli m en ta ry d et ect ion ( d) AND  d et ect ion   (e)  WFD det ect ion           Figure  11 .  Bi t  error  rate  ver s us beam  d iver ge nce  for  sel ect io n recei ver d et ect ion       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 7 5   –   5 8 3   582       Figure  12 .  Pow er r ecei ve d ver su s  beam  d iver gen ce  for sel ec ti on   receive r d et ect ion       7.   CONCL US I O N   In   t his  pa per,  the  analy sis  of   receiver  detec ti on   ba sed  on  Du al   Diffuse r  Modula ti on   te chn i qu e  i n   FSO  syst em  h ave b ee n determ ined.   Here t he a naly sis has  be en  sim ulate d  ov er a  s pecific a per t ur e  receive r  an d  beam   div erg e nc e  in  te rm s  of  error   rate  a nd  po wer   recei ved.  it   has  be en  c on cl ud e d  that  D DM_ W FD   ca n  enh a nce  the  sy stem   per form a nce  com par e  to   the  o the r  recei ver   detect ion.  The  pe rfo rm ance  of   DD M _WFD  i n  acce ptable  bit  error   rate  10 - 9  shows  t hat  th e  perform ance  increase  50%   com par e  to  th e  existi ng   dete ct ion .   The  powe r  rec ei ved   i n  a  high  data  rate  10Gbps  m akes  D DM_ WFD  ca n  perf or m   well   to  tran sfe r  the  si gn al .   This  detect io n  te chn iq ue  abi li ty   can  increase  the  powe r  r ecei ved   6d Bm   and   the  ey e  patte rn   is  wi de   op e n  po te ntial ly  i m p rove t he ov e ral l sy stem  p erform ance.       ACKN OWLE DGE MENTS     This  pro j ect   w as  supporte d  by   the  Governm ent  of   Ma la ysi a  under   t he  F undam en ta l  Re search  Gr a nt   Schem e at Un i ver sit y M al ay sia  Per li s,  Ma la ysi a u nder  the  researc h gr a nt  # 900 3 - 0049 3.       REFERE NCE S    [1]   Raj ,   I .   D.  A. ,   &  Gokulakr ishn an,   K.: ’Perform anc e  Me asure   o f  FS O  by   Mod ifi ed  AN D  Subtraction  Method ’,   Inte rnational   Jo urnal  of  S ci en ti f i c  and  Engi n ee ri ng  Re search ,   20 15,   3 ,   (5) ,   pp .   69 - 73.   [2]   Al - Gail an i,   S.   A.,   Moham m ad,   A.  B. ,   &  Shadd ad,   R .   Q.: ’ Enhance m ent   of  Fr ee  Space   Opt ical  Li nk  in   Hea v y   Rain   Atte nua ti on  usin g  Multi pl e  B ea m   Conce p t’,  Optik,   2013 ,   124 ,   (21) ,   pp .   4798 – 4801 .   [3]   Plank,   T.,  L ei tg e b,   E . ,   Pezzei ,   P. ,   &  Ghass emloo y,   Z . :’Wave le ngt h - Sele c ti on  for   High  Data  Rate  Free   Spac e  Opti cs  (FS O)  in  Next  Gene ration  W i rel ess  Com m un ic a ti ons'.  17th   European  Conf ere nce   on   Networ ks  and  Optic al   Comm unic ati ons ,   2012 ,   pp .   1 – 5.   [4]   D.  Kill inge r ,   ' Free   Space   Opti cs  for  La ser  Comm unic at ion  thro ugh  the   Air',   Optic s  and  Phot o nic s  News ,   2002 ,     pp.   36 - 42 .   [5]   ‘Optiwa ve  D esign  Software   for  P hotoni cs’, htt p :/ / ww w.opt iwave . c om ,   acce ss ed  26   April  2016.   [6]   Kadhim,  D.  S.  A.,   Shakir,   A.  A.  J.,   Moham m ad,   D.  A.  N.,   &   Moham m ad4,   N.  F.:’ S y stem  Design  and  Sim ula ti on   using  (OptiS y st em  7. 0)  for  Per form anc e  Char a ct er iz a ti on  of   th e  Free   Spa ce   O pti c al ’,  Inte rnat i onal  Journal  of   Innov ative Re se arch  in  S cienc e ,   Engi ne ering  and   Technol og y ,   20 15,   4 ,   (6) ,   pp .   48 23 - 2831.   [7]   Chawla ,   A. ,   Mishra,   S.,   &  Aart h i,   G.: ’Sim ula t ion   Resea rch   of  Free - spac e  Opti ca l  Com m unic at ion  Based  on  Li nea r   Polari z at ion  Shi ft  Ke y ing  Modulat ion’ ,   ARPN  J ournal  of  Engi nee ring  and  Applied  Sci en ce s ,   20 15,   10,   (14),   pp.   6116 – 6120.   [8]   Ro y ,   R. ,   &  Bab u,   J.  S.:’ Sim ula t ion  a nd  Perform anc e  Anal y sis  of  Free   Space   Optical  S y stems   us ing  Multi ple   TX   /  RX  and  Polari z ed  CO - OF DM  te chni qu es  under   Atm ospheric   Disturbances’,  Int ernati onal  Jour nal  of  Engi n ee ri ng   Re search  and   G ene ral S ci en ce ,   2015,   3 ,   (1) ,   pp .   743 – 749.   [9]   Rahman,   A.   K.,  Anua r,   M.   S.,  Nawawi,   N .   M. ,   Aljuni d,   S.  A. ,   Rashidi ,   C.   B .   M.,   &   Junit a,   M .   N.: ’ Enrich  Da t a  Bi t   Rat e  and  Propa gat ion  Distan ce  Perform anc e  fo r  Free   Space   O pti c al   Com m unic ation  (FS OC)  Via  a  New  Dual - Diffuser  Modulat ion  (DD M)  T ec hniqu e’.   2nd   Inte rnationa l  Confe r ence  on  Computer,   Comm unic ati ons,  an d   Control  Techno l ogy,   Art Proceed ing ,   2015 ,   pp .   34 1 – 345.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  g eo metri cal e ff ect  in  wavel eng t h  fi lt ra te  d e te ct ion  us in g 1 0Gb ps   da t a  r at e  for…   ( M.  F.  Ta li b )   583   [10]   Rahman,   A.  K.,  Aljuni d,   S.  A.,  Anuar,   M.  S.,   &  Fadhil ,   H.  A.: ’Im proving  Perform anc e  in  Free   Space   Opti cal  Com m unic at ion  (FS OC)  Channe l  Through  the   Du al   Diffuser  Mo dula ti on  (DD M)  Due  to  Atm osph eri c  Turbul en ce’ ,   Journal  of   Theoretical  and   App lied  Information   Technol og y ,   2014 ,   60 ,   (1) ,   pp .   27 – 33.   [11]   M.  K.  Abdulla h,   F.  N.  Hasoon,  S.  A.  Aljuni d,   a nd  S.  Shaar i,   “ P erf orm anc e  of  OCD MA   sy st ems   with  new  spec tra l   dire c t  detec t ion   (SD D)  te chni que  using  enha n ced  double   weight  (EDW )  code , ”  Optic s  Comm unic ati on ,   2008,   28 1,   (18),   pp .   4658 – 4 662.   [12]   V.  Nath,   N.  Jai n,   and  S.  Dogra,   “ Eff ect  of  Fiber  Distanc e  on   Vari ous  SA C - OCD MA  Dete ction  Te chn ique s, ”   Inte rnational   Jo urnal  of Re searc h  in  Engi ne ering   and  Techno logy ,   2013 ,   2 ,   (3) ,   pp .   290 – 293 .   [13]   R.   Sahbudin,   S .   Aljuni d,   M.  Ab dull ah ,   M.  B.   A .   Sam ad,   M.  Ma hdi,   and  M .   Ism ai l ,   “ Com par at iv e  Perform anc e  o f   H y brid  SC M  SA C -   OCD M A  S y stem  Us ing  Com ple m ent ar y  and  AN D  Subtrac t ion  Det ec t io n  Te chn ique s, ”  Th e  Inte rnational   Ar ab  Journal  o f  In f orm ati on  Techn ology   ( IAJ IT) ,   2 006,   5 ,   (1) ,   pp .   6 1 – 65.   [14]   H.  M.  R.   Al - k haf aji,   S.  A.   Al juni d,   A.  Am ph awa n,   and  H.  A.  Fadhil ,   “ Triple - Pla y   Serv ices  Us ing  Diffe ren t  Dete c ti on  Techn ique s  for  SA C - OCD MA  Sy ste m s,”   2012  IEE E  3rd  Int ernati onal  Confe renc e  on  Phot onic s ,   20 12,   pp.   350 - 354 .   [15]   I.   Rao  and  D.  R ana ,   “ Com par ison  of  Diffe ren t  D et e ct ion  Techni q ues  Based  on  E nhanc ed  Doub le  W ei ght  Code   i n  Optic a l  Code  Division  Multi ple   Acc ess  S y stem, ”  Inte rnationa l  Confe renc e  of  A dvanc e  R ese arc h  and   Innov ati o n ,  (2015),   pp .   126 – 132.       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS          M.  F.  Ta li b  re ce iv ed  B. Eng .   (Hons )  degr ee   in  Mec hat ron ic  Engi nee r ing  form   Univer siti   Malay s ia   Per li s   (UniMA P),  Perli s,  Mal a y s ia   in   2015.   Curre nt l y ,   he  is  pursuin g  his  stud y   in  Master   of  Co m m un ic at ion  E ngine er ing  in   UniMA P.  His   rese ar ch  fo cu ses  on  Optical  Com m unic at ion S y stem.           M.  S.  Anuar   re c ei ved   his  B. Sc .   degr ee  in   Elec tr i ca l   and  Elec tron ic   Engi ne eri ng   f rom   Univer siti   Sains   Malay s ia  (US M)/Malay s ia ,   in  1995.   H e  recei ved  the  M.Sc.   degr e e   in  Inform at ion  Te chno log y   fro m   Univer siti   Ut ara   Ma lay si a  ( UU M)/Malay si a ,   in   2002,   and   Ph.D.  degr ee  in  Com m unic at ion  Engi n ee ring   fr om   Univer siti   Malay s ia  Perli s   (UniMA P)/  Malay si a,  in  2012 .     Hi s  rese arc h  i nte rests  include   opti cal  fibe r ,   fre e  spac e  o pti c ,   opti c al   s ensor,   opti c al   comm unic at ion  s y stem,  and  wir el ess  comm unicati on   s y st em.  He  is  now  an  As sociate   Profess or   and  Dire ct or  of   Quali ficati on  a nd  Acc red itati o n  Unit  in  UniM AP ,   al so,  he  is  a  Pr ofe ss iona l   Engi ne er  r egi ste red   with   th e  Boa rd  of  Eng ineer M al a y s ia (BE M)   in  2005 .           C. B. M.  Rashid i   rec ei v ed  his  B. Sc.   degr ee   in   Comm unic at io n  Engi nee r ing  f rom   Univer siti   Malay s ia   Perl is  (UniMA P )/Mal ay sia ,   in  2007.   He  rec e ive d  th e  M.Sc.   degr e e  in  Com m unic at ion   Engi ne eri ng  fro m   Univer siti   Ma lay s ia   Per li s(U ni MA P)/Malay sia ,   in  2011,   and  P h. D.  degr ee   in  Com m unic at ion  Engi n ee ring   fr om   Univer siti   Malay s ia  Perli s   (UniMA P)/  Malay si a,  in  2014 .     His  rese ar ch  i nte rests  include   opti cal  fibe r ,   fre e  spac e  o pti c ,   opti c al   s ensor,   opti c al   comm unic at ion  s y stem,  and  wire le ss   comm unic at ion  s y st em.  He  is  a  Profess io nal   Engi ne er   reg iste r ed  wit h  t he  Board   of Eng ine er   Mal a y si a  ( BEM)  in  2017 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.