Este trabalho relata um estudo numÃrico das caracterÃsticas Ãpticas de um interferÃmetro Mach-Zehnder disposto em uma configuraÃÃo com quatro estÃgios e um ressonador Ãptico em anel. O interferÃmetro Mach-Zehnder foi construÃdo numa versÃo com fibra comum e outra com fibra de dispersÃo decrescente considerando um perfil de dispersÃo linear. O ressonador Ãptico em anel foi constuÃdo com um guia de onda cujo o Ãndice de refraÃÃo nÃo linear foi moldado com um perfil linear crescente. A transmissÃo e o fator de compressÃo dos pulsos de saÃda sÃo analisados nos regimes de soliton e quasi-soliton para ambos os dispositivos. Os resultados mostraram que a transmissÃo do interferÃmetro Mach-Zehnder à fortemente dependente da potÃncia de entrada em ambos os regimes. O nÃvel de crosstalk tambÃm à dependente da potÃncia de entrada e da dispersÃo da fibra. Para potÃncias de entrada altas, o nÃvel de crosstalk à mais baixo para o dispositivo com fibra de dispersÃo decrescente no regime de soliton. Para esta configuraÃÃo, o nÃvel de crosstalk mÃnimo encontrado (-22 dB) foi para a potÃncia normalizada de entrada P = 2,7. No regime de quasi-soliton, em geral, o nÃvel de crosstalk mÃnimo à mais baixo para o interferÃmetro Mach-Zehnder com fibra de dispersÃo decrescente em potÃncias de entrada altas, mas com a possibilidade de se obter um nÃvel de crosstalk menor para o dispositivo utilizando fibra comum. A razÃo de extinÃÃo à tambÃm muito dependente da potÃncia de entrada e sofre degeneraÃÃo quando a potÃncia de entrada aumenta. Para potÃncias de entrada baixas, o interferÃmetro Mach-Zehnder apresenta uma razÃo de extinÃÃo melhor em potÃncias de entrada mais altas no regime de soliton. No regime de quasi-soliton, a melhor razÃo de extinÃÃo à obtida para o interferÃmetro Mach-Zehnder com fibra comum em potÃncias de entrada altas. Pode-se dizer que a operaÃÃo do dispositivo como uma chave Ãptica nÃo melhora com o uso de fibra de dispersÃo decrescente. Entretanto, para operaÃÃo de multiplex/demultiplex, o interferÃmetro Mach-Zehnder construÃdo com fibra de dispersÃo decrescente mostrou melhoramentos no nÃvel de crosstalk no regime de soliton e, dependendo da potÃncia de entrada, tambÃm no regime de quasi-soliton. No estudo do ressonador Ãptico em anel foi encontrado que a perda do guia de onda que forma a cavidade anelar diminui a transmissÃo em ambos os regimes, mas mantÃm o mesmo comportamento nÃo linear. O uso de um Ãndice de refraÃÃo nÃo linear com um perfil linear crescente leva à compressÃo ou alargamento temporal, dependendo da potÃncia de entrada, no regime de soliton. No regime de quasi-soliton nÃo foi observado deformaÃÃo temporal dos pulsos de saÃda. Isto indica que, em mÃdia, os pulsos de saÃda estÃo com a mesma duraÃÃo temporal que os pulsos de entrada. Os resultados tambÃm mostraram que hà um aumento da transmissÃo quando um Ãndice de refraÃÃo nÃo linear com um perfil linear crescente à usado. Assim, o decrÃscimo na transmissÃo associado à perda do guia de onda pode ser evitado. As caracterÃsticas de transmissÃo e a forma dos pulsos Ãpticos de saÃda do interferÃmetro Mach-Zehnder e do ressonador Ãptico em anel serÃo de interesse em circuitos Ãpticos e sistemas de comunicaÃÃes totalmente Ãpticos no futuro.

LIMA, José Luiz Sousa. Estudo do desempenho de filtros ópticos interferométricos: interferômetro Mach-Zehnder de fibra óptica e ressonador óptico em anel. 2006. 96 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T20:15:39Z No. of bitstreams: 1 2006_tese_jlslima.pdf: 688113 bytes, checksum: 11efdee52324ab34ae806b2466f4f088 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:27:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_tese_jlslima.pdf: 688113 bytes, checksum: 11efdee52324ab34ae806b2466f4f088 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_tese_jlslima.pdf: 688113 bytes, checksum: 11efdee52324ab34ae806b2466f4f088 (MD5) Previous issue date: 2006

nÃo hà / Nosso trabalho apresenta uma anÃlise numÃrica da propagaÃÃo e comutaÃÃo de solitons fundamentais em acopladores de dois nÃcleos de fibras nÃo lineares construÃdos com fibras de perfis de dispersÃo (DPF). NÃs mostramos, que o formato apropriado do perfil DPF à muito eficaz na recuperaÃÃo, quase total, do comportamento da comutaÃÃo do sinal original associado à situaÃÃo sem perdas. O estudo da comutaÃÃo de solitons em acopladores nÃo lineares de fibras DPF proporciona possibilidades de se alcanÃar alta eficiencia no processamento de sinais ultra-rÃpidos em sistemas totalmente Ãticos, especialmente para comutadores e transistors Ãticos. Iniciamos, estudando as equaÃÃes de Maxwell, os Solitons Ãpticos, as EquaÃÃes dos Modos Acoplados, e a EquaÃÃo NÃo Linear de SchrÃdinger - NLSE (mÃtodos analÃtico, e numÃrico). A seguir, detalhamos a PropagaÃÃo e Chaveamento de Sinais Ãpticos âCWâ e âQuasi-CWâ em Acopladores Ãpticos, bem como analisamos de forma teÃrica os acopladores duplos nÃo lineares de Fibras Ãpticas com Perfis de DispersÃo Decrescente (DPF). Os Ãltimos capÃtulos tratam do objetivo real de nossa DissertaÃÃo, ou seja, a AnÃlise Detalhada de Acopladores Ãpticos de Fibras com Perfis de DispersÃo (DPF), Com, e Sem Perdas Ãpticas, incluindo dois tipos de configuraÃÃo(PA1 e PB1). Encerramos a DissertaÃÃo com as ConclusÃes sobre os estudos acima referidos / We present a numerical investigation of the propagation and the switching of fundamental solitons in a two-core nonlinear fiber coupler constructed with Dispersion Profile Fiber (DPF). We have shown that appropriate shaping of the DPF profile is quite effective to recover, almost completely, the original switching behavior associated to the lossless situation. The study of soliton switching in DPF nonlinear fiber couplers provides possibilities for achieving, high efficiency in ultrafast all-optical signal processing, especially for optical switches and optical transistors. We initiate, studying the Maxwell Equations, the Coupled-Mode Equations, and the the Nonlinear SchrÃdinger Equation - NLSE, (analytic, and numerical approaches). After this, we detail the Propagation and Switching of "CW" and "Quasi-CW" Optical Signals in Optical Couplers, as well like we analyze, through theoretical form, the nonlinear double couplers of Dispersion Profiles Fibers (DPF). The last chapters explain the real objective of our Dissertation, or be, Detailed Analysis of the Optical Couplers of Profiles Dispersion Fiber (DPF), With, and Without Optical Losses, including two kinds of configuration (PA1 and PB1). We enclose the Dissertation with the Conclusions about the above referred studies