Avaliação de dispositivos de fotônica de silício para o projeto de filtros ópticos de banda estreita

• Autor(a) principal: Martins, Claudinei
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional PUC-Campinas
• Texto Completo: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/14997
• topic: Criptografia Óptica; Redes Ópticas; Rádio sobe Fibra; Filtros Ópticos; Filtros Estreitos; Optical Cryptography; Optical Networks; Radio over Fiber; Optical Filters; Narrowband Filters

O uso intensivo de aplicações de alta densidade de dados tem impulsionado a busca constante por redes capazes de prover elevada capacidade de tráfego. As redes ópticas transparentes são capazes de atender a estas demandas e cumprem um papel relevante no núcleo da infraestrutura de telecomunicações. As novas tecnologias para redes de terabits por segundo criaram uma nova etapa do desenvolvimento das comunicações ópticas e novos componentes com capacidade não só de transporte, mas também de processamento do sinal óptico tornaram-se necessários. A abrangência destas redes estende-se do núcleo da infraestrutura até o usuário final, chegando à última milha e, mais recentemente, também aos dispositivos finais, tais como computadores, televisores e Internet. Neste contexto, a Fotônica de Silício ganhou impulso, na última década, como uma alternativa à necessidade de levar o processamento dos sinais ópticos a níveis semelhantes aos já realizados pela tecnologia de semicondutores no processamento de sinais elétricos. Em nosso trabalho, pesquisamos de forma sistemática, utilizando simulações, para o projeto de filtros com anéis ressoantes, construídos em Fotônica de Silício, para desenvolvimento de dispositivos miniaturizados capazes de tratar sinais ópticos. Em particular, investigou-se o projeto de filtros ópticos passa-faixa, de banda inferior à utilizada, para separação de canais em sistemas de multiplexação por divisão de comprimento de onda, para aplicação em diversas áreas das redes ópticas, tais como rádio sobre fibra, multiplexadores, moduladores e codificadores totalmente ópticos. Neste trabalho, utiliza-se estrutura de anéis ressonantes para construção destes filtros, de ordem elevada e de tamanho reduzido, em um substrato de alguns micrômetros de área. Tais filtros poderão ser construídos em microchips e integrados com outros componentes ópticos e óptico-eletrônicos, dando origem a sistemas mais complexos no futuro próximo. O principal resultado obtido foi um filtro óptico passa banda com 8,6 GHz de largura de banda, baseado em anéis ressoantes assimétricos, composto de duas estruturas de três anéis de raios 5 μm, 2,5 μm e 5 μm, utilizando uma área de substrato de 6840 μm2 ou 57 μm x 120 μm.