ACOPLAMENTO FIBRA GUIAS DE ONDA Single mode fiber

ACOPLAMENTO FIBRA - GUIAS DE ONDA Single mode fiber core spot size convertor

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA

CAMPOS INCIDENTES E REFLETIDOS

ORDEM DA DIFRAÇÃO Dependendo do posição de incidência, a onda será refletida com diferentes ângulos

Vetores de onda m=-1 m=0 m=1 m=3 m=2 Condição de Casamento

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA EXEMPLO Considere um guia In. P / In 0, 53 Ga 0, 47 As / In. P operando em λ = 1. 55 µm com d=0, 3 µm, n 1=n 3=3, 16 e n 2=3, 56. Calcule o período da grade se o ângulo de incidência for θi = 45° para acoplar luz no modo fundamental. Considere m=1.

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA Para m=1, λ = 1. 55 µm, neff = 2. 83, e θi = 45°, Λ = 730 nm.

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA Fibra Óptica Grades acopladoras em cascata

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA Fibra Óptica 90% 80% Grades acopladoras em cascata

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA 60%

ACOPLAMENTO DE LUZ EM GUIAS DE ONDA

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Sistema não perturbado Sistema perturbado z z Perturbação z

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Acoplador Direcional Sistema sem perturbação Sistema com perturbação Perturbação

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Acoplador Direcional Simétrico Guia A Guia B C é o coeficiente de acoplamento, a solução tem a forma

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Acoplador Direcional Simétrico Distância de batimento Potência Distância de acoplamento z Potência no guia A Potência no guia B Distância de Batimento: Distância para que a potência seja transferida de um guia para outro e volte ao primeiro guia. Distância de Acoplamento: Distância para que a potência seja transferida de um guia para o outro.

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Acoplador Direcional Simétrico

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS Aplicações 1. Filtros Princípio de funcionamento: O comprimento total deve ser múltiplo par e ímpar de distâncias de acoplamento para cada comprimento de onda 2. Divisor de Potência PA PB L L Princípio de funcionamento: variando o comprimento do divisor de potência é possível controlar a fração de potência presente nas saídas PA e PB

TEORIA DE SUPERMODOS Acoplador Direcional Simétrico x Guia 1 Distância de batimento Potência Guia 2 substrato supermodo simétrico z neff 1=neff + Δn supermodo antisimétrico neff 2=neff - Δn Potência no guia 1 Potência no guia 2

TEORIA DE SUPERMODOS Acoplador Direcional Assimétrico x Guia 1 Distância de batimento Potência Guia 2 substrato z Potência no guia 1 Potência no guia 2 A transferência de potência não é completa !!!

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS EXEMPLO Determine a distância que devem estar afastados os guias apresentados para que a distância de acoplamento seja igual a 20 mm. Considere o comprimento de onda sendo 1, 55 mm e a largura dos guias d = 0, 20 mm. Indice da Silica = 1. 4440236217 Indice do Silicio = 3. 47640956822 V = 2. 56379282092 b = 0, 56 neff = 2. 77659526077 Kz = 1. 12554× 107 alfax = 9. 61349980829× 106 k 2 x = 8. 47976781231× 106 S = 0, 32765 mm

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS EXEMPLO Projete um filtro que permita separar dois comprimentos de onda, por exemplo: 1, 33 mm e 1, 55 mm. Utilize silica e silicio. Primeiro d = 0. 2 mm 1, 33 mm Indice da Silica = 1. 44657762784 Indice do Silicio = 3. 49791163883 V = 3. 00910354709 b = 0, 63 neff = 2. 91115827738 Kz = 1. 37529× 107 alfax = 1. 19348049771× 107 k 2 x = 9. 16122448615× 106 1, 55 mm Indice da Silica = 1. 4440236217 Indice do Silicio = 3. 47640956822 V = 2. 56379282092 b = 0, 56 neff = 2. 77659526077 Kz = 1. 12554× 107 alfax = 9. 61349980829× 106 k 2 x = 8. 47976781231× 106 Distancia de acoplamento em função de s = afas 1, 33 mm 1, 55 mm

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS EXEMPLO Projete um filtro que permita separar dois comprimentos de onda, por exemplo: 1, 33 mm e 1, 55 mm. Utilize silica e silicio. Primeiro d = 0. 2 mm Distancia de acoplamento em função de s = afas 1, 33 mm 1, 55 mm O filtro terá um comprimento De 25, 36 mm e o afastamento será 0, 28 mm

TEORIA DE MODOS ACOPLADOS EXEMPLO Projete um acoplador direcional que permita obter na saída do mesmo 40% e 60% da potência de um sinal em 1, 33 mm nas portas A e B, respectivamente. Utilize silica e silicio com d = 0. 2 mm e s = 0, 32765 mm. Distancia de acoplamento 20 mm O dispositivo terá um comprimento De 4, 00942 mm