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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/60300| Tipo: | TCC |
| Título : | Guias de ondas em cristais fotônicos usando FDTF |
| Autor : | Costa, Márcio Antônio Matias |
| Tutor: | Paschoal, Alexandre Rocha |
| Palabras clave : | Cristais fotônicos;Guias de ondas;Ressonador;Espelho de Bragg |
| Fecha de publicación : | 2021 |
| Citación : | COSTA, M. A. M. Guias de ondas em cristais fotônicos usando FDTD. 2021. 46 f. Monografia (Bacharelado em Física ) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021. |
| Resumen en portugués brasileño: | Este trabalho consiste em uma pesquisa bibliográfica sobre guias de ondas e cristais fotônicos, o objetivo principal é verificar a eficiência na transmissão dos modos transversais eletromagnéticos, isto é realizado através da discussão de alguns trabalhos existentes na literatura, onde é destacado os principais resultados obtidos com base na simulação FDTD (Finite Difference Time Domain). Todas as simulações são elaboradas pelos respectivos autores. Estes trabalhos, descrevem os problemas da baixa transmissão dos modos de propagação em guias de ondas de cristais fotônicos. Inicialmente foi descrito o problema da baixa transmissão, em seguida são demonstrados os resultados que se espera obter através da simulação FDTD e da adição de um ressonador e um espelho de Bragg. Na sequência, é discutido formas de melhorar a taxa de transmissão dos modos eletromagnéticos no guia de onda, uma variação da geometria do ressonador e utilização de espelho duplo foi analisado, os dados obtidos estão de acordo com a simulação FDTD e mostram os fatores de relevância nos resultados finais. O tamanho, a posição e a qualidade do ressonador, designado pelo fator Q, demonstram um impacto relevante na construção de dispositivos que ofereçam um nível de excelência para a produção de guias de ondas. Quanto à posição do ressonador em relação ao guia de onda, foi feita um análise com o ressonador colocado nas posições interna, externa e central. Neste caso, verificou-se que os melhores resultado são obtidos quando o ressonador se encontra na posição interna. Porém a taxa de transmissão, quando analisado apenas com o ressonador, mostrou uma falta de homogeneidade, apresentando um pico máximo de 76% na transmissão, em λ = 1,79 μm. Quando adicionado o espelho de canto e reduzido o ressonador a uma seção triangular verificamos o aumento na taxa de transmissão, porém a falta de linearidade permanece. Posteriormente, analisa-se uma configuração com apenas um espelho colocado a 45º, os resultados mostram uma eficiência de 96% para a propagação dos modos transversais em torno do comprimento de onda λ = 1,55 μm. Na análise baseada no espelho único, verifica-se uma melhora significativa fazendo com que a taxa de transmissão chegue a 96% para λ = 1,55 μm, resultado esse que foi melhorado ainda mais com o uso do espelho duplo, onde a transmissão chegou a 99%, praticamente para toda a faixa de comprimento de onda analisada, o que corresponde ao intervalo de 1.4μm a 1.7μm ou 300nm. Com isso, é possível concluir que a transmissão dos modos de propagação atinge seu melhor resultado quando a estrutura é analisada apenas com o uso de espelhos refletores. |
| Abstract: | This work consists of a bibliographical research on waveguides and photonic crystals, the main objective is to verify the efficiency in the transmission of transverse electromagnetic modes, this is done through the discussion of some existing works in the literature, where the main results obtained with based on FDTD (Finite Difference Time Domain) simulation. All simulations are created by the respective authors. These works describe the problems of low transmission modes of propagation in photonic crystal waveguides. Initially, the low transmission problem was described, then the results that are expected to be obtained through the FDTD simulation and the addition of a resonator and a Bragg mirror are demonstrated. Next, ways to improve the transmission rate of electromagnetic modes in the waveguide are discussed, a variation in the geometry of the resonator and the use of a double mirror was analyzed, the data obtained are in accordance with the FDTD simulation and show the relevance factors in the final results.The size, position and quality of the resonator, designated by the Q factor, demonstrate a relevant impact on the construction of devices that offer a level of excellence for the production of waveguides. As for the position of the resonator in relation to the waveguide, an analysis was performed with the resonator placed in the internal, external and central positions. In this case, it was found that the best results are obtained when the resonator is in the internal position. However, the transmission rate, when analyzed only with the resonator, showed a lack of homogeneity, presenting a maximum peak of 76% in transmission, at λ = 1,79 μm. When adding the corner mirror and reducing the resonator to a triangular section, we see an increase in the transmission rate, but the lack of linearity remains. Afterwards, a configuration with only one mirror placed at 45º is analyzed, the results show an efficiency of 96% for the propagation of the transversal modes around the wavelength λ = 1,55 μm. In the analysis based on the single mirror, there is a significant improvement, making the baud rate reach 96% for λ = 1,55 μm, a result that was further improved with the use of the mirror double, where the transmission reached 99%, practically for the entire analyzed wavelength range, which corresponds to the range of 1.4μm to 1.7μm or 300nm. Thus, it is possible to conclude that the transmission of propagation modes achieves its best result when the structure is analyzed only with the use of reflecting mirrors. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/60300 |
| Aparece en las colecciones: | FÍSICA-BACHARELADO - Monografias |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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