[pt] Componentes ópticos para sistemas de telecomunicações
estão em crescente
demanda. Para aumentar a eficiência destes componentes,
reduzir os custos e
permitir a integração aos sistemas atuais, tem-se
incentivado a pesquisa de novos
materiais, como, por exemplo, a sílica fundida.
Geralmente, a sílica fundida, por
ser um meio isotrópico, não exibe efeitos não lineares de
segunda ordem como o
efeito eletro-óptico, que pode ser utilizado na fabricação
de chaves e moduladores
ópticos. No entanto, pode-se induzir na sílica uma não
linearidade de segunda
ordem (c(2)) da ordem de 1 pm/V através da técnica de
polarização eletrotérmica.
Observa-se a formação de uma camada depletada de íons e um
campo elétrico
muito intenso permanentemente gravado em sílica
polarizada. A caracterização
experimental desta camada de depleção, ou seja, espessura,
perfil e magnitude do
c(2) induzido, é importante para a compreensão do processo
físico que ocorre
durante a polarização. Podem ser encontrados na literatura
resultados muito
divergentes obtidos com diferentes técnicas de
caracterização. Não se sabe se esta
divergência é devida aos diferentes métodos usados, ou a
diferentes condições de
polarização e tipos de amostras. Nesta tese, fez-se uma
comparação entre quatro
técnicas de caracterização da espessura da camada de
depleção em sílica
polarizada: ataque químico interferométrico com ácido
fluorídrico, Maker Fringe,
microscopia óptica e de força atômica, e ataque
interferométrico com medida de
segundo harmônico em tempo real. A estabilidade da não
linearidade induzida é
importante para garantir a estabilidade de chaves e
moduladores ópticos
construídos com sílica polarizada, portanto, fez-se também
um estudo de
apagamento por temperatura da não linearidade induzida em
amostras de sílica
polarizada. Foi também estudado nesta tese a influência da
superfície da amostra
antes da polarização, fator importante para a otimização
da reprodutibilidade do
processo. Para investigar a potencialidade do
desenvolvimento de um Atenuador
Óptico Variável (VOA) a fibra óptica, também foi feito um
estudo de polarização eletrotérmica em fibras ópticas.
Estudos complementares foram realizados
envolvendo a influência do campo elétrico na taxa de
ataque de ácido fluorídrico
em fibras ópticas. Fez-se também um estudo sobre redes de
Bragg gravadas em
fibras especiais. Parte desta tese foi financiada pelo
CNPq (bolsa doutorado), pelo
Convênio Ericsson/PUC-Rio - Termo Aditivo 04 e 14, ref:
PUC.04, Polarização
de fibras ópticas, e pelo Projeto GIGA - Finep - Funttel -
CPqD, Subprojeto
Atenuador Óptico Variável a Fibra Óptica. / [en] Over the past few years, there has been a growing demand
for optical
components for telecommunication systems. In order to
increase the efficiency of
these components, reduce costs and allow integration to
current systems, efforts
have been made in researching new materials, for example,
silica. Due to its
isotropic nature, silica, ordinarily, does not present
second order effects, for
example, the electro-optic effect, which can be used for
optical switching and
modulation. However, eletrothermal poling can be used to
induce in silica a
second order nonlinearity (c(2)) of the order of 1 pm/V.
It can be observed that
poled silica has an ion-depleted layer and a permanently
recorded electric field.
The experimental characterization of this depletion layer,
i.e. width, profile and
magnitude of the induced c(2), is important for the
comprehension of the physical
process occurring during polarization. Different results
obtained with different
characterization techniques can be found in literature. It
is not known whether
diverging results in literature are due to different
methods of examination or due
to different poling conditions and sample type. This
thesis compares the findings
of four experimental techniques used to monitor the width
of the depletion region
in fused silica samples poled under similar conditions -
hydrofluoric acid (HF)
etching, Maker Fringe, optical and atomic force
microscope, and hydrofluoric acid
(HF) etching with real time monitoring of the SH signal.
The stability of the
induced nonlinearity is important to guarantee the
stability of optical switches and
modulators built with poled silica; therefore, thermal
annealing of the induced
nonlinearity in poled silica is also investigated in this
thesis. The influence of the
sample surface before poling, an important factor in
reproducibility, is also
investigated in this thesis. In order to investigate the
possibility of developing an
optical fiber Variable Optical Attenuator (VOA), optical
fiber electrothermal
poling was also investigated. Additionally, studies of the
influence of the electric
field strength on HF etching rate were made, as well as
recording of Bragg gratings on special fibers. This thesis
has been partially funded by CNPq
(Doctorate scholarship), by Ericsson/PUC-Rio Accord -
Additive term 04 e 14,
ref: PUC.04, Poling of Optical Fiber, and by GIGA - Finep -
Funttel - CPqD
Project, Variable Optical Attenuator Subproject.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:7862 |
| Date | 07 March 2006 |
| Creators | GLADYS ADRIANA QUINTERO ROJAS |
| Contributors | ISABEL CRISTINA DOS SANTOS CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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