AnÃlise e projeto de fibras de cristal fotÃnico pelo mÃtodo dos elementos finitos

AUTOR(ES)

Barretto, Elaine Cristina Saraiva

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O presente trabalho trata da modelagem numÃrica de fibras Ãpticas baseadas em cristais fotÃnicos ("fibras fotÃnicas"). Para as anÃlises foi utilizado o MÃtodo dos Elementos Finitos (MEF) bidimensional em abordagem escalar e vetorial. Neste trabalho, as implementaÃÃes do MEF possibilitam a anÃlise de materiais anisotrÃpicos, com tensores permissividade elÃtrica e permeabilidade magnÃtica diagonais, nÃo-homogÃneos e com perdas. Para truncamento do domÃnio computacional e avaliaÃÃo das perdas por confinamento utilizou-se a tÃcnica de camada perfeitamente casada (Perfectly Matched Layer - PML). As implementaÃÃes do MEF foram validadas com a anÃlise de propagaÃÃo de ondas eletromagnÃticas em guias de microondas e em fibras Ãpticas, comparando-se os resultados com os apresentados na literatura especializada. Estas implementaÃÃes, bem como softwares comerciais, foram utilizados no projeto e anÃlise de fibras fotÃnicas para aplicaÃÃes de compensaÃÃo de dispersÃo, de fibras com elevada birrefringÃncia ou nÃo-linearidade e de fibras para aplicaÃÃo como sensor de campo evanescente. As fibras projetadas apresentaram caracterÃsticas similares aos melhores resultados da literatura e por vezes superam estes resultados. Durante o desenvolvimento deste trabalho, estabeleceu-se uma colaboraÃÃo com pesquisadores experimentais da Unicamp, o que propiciou empregar os recursos de anÃlise numÃrica aqui desenvolvidos para avaliar as caracterÃsticas de propagaÃÃo de fibras fotÃnicas por eles fabricadas, e tambÃm para projetar novas configuraÃÃes de fibra para serem fabricadas pelos mesmos. Em especial, uma nova configuraÃÃo de fibra fotÃnica com nÃcleo microestruturado foi proposta, modelada, fabricada e avaliada experimentalmente para aplicaÃÃo como sensor de lÃquido por campo evanescente.

ASSUNTO(S)

cristais fotÃnicos Ãptica mÃtodo de elementos finitos meios anisotrÃpicos fibras Ãpticas

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