[pt] O objetivo deste trabalho é o estudo das características
de propagação de ondas eletromagnéticas em guias de onda
dielétricos contendo materiais arbitrariamente não
lineares representados por uma distribuição de índice de
refração que depende da intensidade local do sinal.
Os guias de onda considerados neste trabalho podem
ser analisados por meio de uma equação de onda
unidimensional. Devido à presença de materiais não
lineares, esta equação admite solução analítica apenas
para certos tipos de não linearidade. De modo a permitir
um estudo mais abrangente, uma solução numérica é
desenvolvida para a equação de onda não linear.
Esta solução numérica é então utilizada no estudo
das características de propagação de guias de onda
dielétricos em diversas configurações e diferentes tipos
de onda dielétricos em diversas configurações e diferentes
tipos de distribuição de índice de refração não linear,
tanto em polarização TE como TM. O estudo mostra que estes
guias de onda apresentam propriedades de propagação de
potencial aplicação em dispositivos para um processador
ótico de sinais ou para um computador ótico, como por
exemplo histerese e bi-estabilidade óticas.
É feito ainda um estudo da estabilidade das
soluções da equação de onda não linear, sendo verificado
que certas porções das soluções são instáveis, isto é,
sofrem alteração à medida em que se deslocam ao longo do
guia de onda. Além disso, foi observado a possibilidade de
ocorrência, nas soluções instáveis, de rotas para o caos
quando a potência do sinal é aumentada gradativamente.
Em todos as etapas deste trabalho, os resultados
foram comparados com outros métodos existentes na
literatura. / [en] In this work, the propagation characteristics of
electromagnetics waves in dieletric waveguides with
arbitarily non-linear materiais, represented by a
distribution of refractive index that depends on the local
intensity of the signal, is presented.
The waveguides here considered are analysed by
means of an unidimensional equation. Due to the non-
linearity of the materials this equation has analytical
solution only for few types of non-linearities. To permit
a more abrangent study, a numerical solution for the non-
linear wave equation was developed.
This solution is applied to the study of
propagation characteristics of dielectric waveguides with
different distributions of refractive index, either for TE
and TM polarization. It is shown that these waveguides
have propagation properties, like hysteresis and optical
bi-stability, that fine applications in optical devices
and optical computers.
It´s also made a study of the stability of the
solution of non-linear wave equation, showing that some
portions of the solutions are usntable that is, they are a
function of the observation point in the waveguide. The
possibility of CAOS for unstable solutions, when the power
is gradually increased, was also observed.
At each step of this work, all results are
compared with those of other methods of the literature.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:9256 |
| Date | 09 November 2006 |
| Creators | ANA CECILIA PEIXOTO ZABEU |
| Contributors | JOSE RODOLFO SOUZA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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