Desenvolvimento de algoritmos numéricos e interface gráfica aplicados à análise de guias de ondas planos através da abordagem de domínio espectral

• Autor(a) principal: Menezes, João Paulo Crivellaro de
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192344
• topic: Guias de onda planos; Moduladores eletroópticos; Abordagem de domínio espectral.; Flat waveguide; Electrooptic modulators; Spectral domain approach

Sistemas ópticos operando em altas frequências utilizam modulação externa do laser, em especial através de moduladores baseados no efeito eletroóptico linear, onde se aplicam guias de ondas de dimensões reduzidas com eletrodos planares. Assim, é importante e conveniente determinar as propriedades e a distribuição do campo elétrico modulador de modo a conhecer outras características da estrutura, como resposta em frequência e potência de modulação. Neste trabalho, isto foi feito através do método de abordagem de domínio espectral. Contudo, este método apresenta imprecisões em estruturas com assimetria de eletrodos, aplicando-se então o método das imagens, clássico no eletromagnetismo, aliado à técnica de abordagem de domínio espectral. Esta nova abordagem permite a obtenção de funções de base adequadas à análise de parâmetros como o campo elétrico, assim como os demais parâmetros característicos dos guias de ondas planos. Este trabalho apresenta esta abordagem e seus resultados comparando-os à simples translação das funções de base para estruturas simétricas, validando a técnica proposta, bem como se propõe a desenvolver um conjunto de rotinas numéricas utilizando para isso o software Matlab. Através do processo de desenvolvimento das rotinas numéricas são apresentadas as dificuldades e metodologias de solução para implementação do método automatizado. Além de permitir a automatização de todo o processo de cálculo, minimizando a interferência humana, neste trabalho também é desenvolvida uma interface gráfica através de um aplicativo para Matlab, de modo que o usuário possa obter todos os dados desejados, sem a necessidade de conhecimento da programação e sem o acesso direto às rotinas numéricas. Tais rotinas permitem cálculos para estruturas de até três camadas, com substrato isotrópico ou anisotrópico e assimetria de eletrodos. São efetuados testes para diversas estruturas da literatura, observando-se boa conformidade. Verificou-se que, mesmo estruturas com assimetria de eletrodos e com dimensões típicas de óptica integrada apresentaram resultados adequados, comprovando a eficiência do aplicativo e do método implementado.