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The full analysis of Bragg fibers with hollow core.

By Leonardo Ribeiro Marinho

Abstract

A evolução nos sistemas digitais de comunicação está intrinsicamente relacionada ao desenvolvimento da tecnologia de fibras ópticas. Desde a sua criação, na década de 60, inúmeras pesquisas vem sendo realizadas com o intuito de aumentar a capacidade de informação transmitida, por meio da redução da atenuação, controle da dispersão cromática e eliminação das não-linearidades. Neste contexto, as Fibras de Bragg surgem como uma estrutura de grande potencialidade para se minimizar tais inconvenientes. As fibras de Bragg possuem um mecanismo de operação diferente em relação às fibras tradicionais de suportar os modos confinados. Nelas, o núcleo possui um baixo índice de refração, e a casca é constituída por anéis dielétricos de diferentes índices de refração, alocados alternadamente. Para uma fibra de Bragg com núcleo oco, como a considerada neste trabalho, há perdas decorrentes dos modos de fuga. Portanto, a análise da dispersão destas estruturas se situa no plano complexo, tornando-a muito difícil. Esta dissertação será fundamentada em uma estratégia imprescindível à análise dos modos transversais TE0m, TM0m e dos híbridos. Os resultados encontrados são validados confrontando-os com os obtidos na literatura. O trabalho discutirá as perdas e dispersões dos modos citados, e os resultados obtidos poderão nortear as pesquisas das fibras de Bragg.The evolution of digital communication systems is intrinsically related to the development of optical fiber technology. Since its creation in the 1960s, many studies have been conducted in order to increase the system capacity, such as the attenuation reduction, chromatic dispersion control and elimination of nonlinearities. In this context, Bragg fibers appear as a structure with great potential to mitigate these drawbacks. Bragg fibers have a different operational mechanism with respect to traditional fibers to support the confined modes. Their core has a low refractive index, and the cladding consists of dielectric rings of different refractive indices, allocated alternately. For a Bragg fiber with hollow core, as considered in this paper, there are losses due to the occurrence of leaky modes. Therefore, the dispersion analysis of these structures falls in the complex plane, making it even harder. This dissertation will be based on a strategy essential to the analysis of transverse modes: TE0m, TM0m and hybrids. The found results have been validated by comparing them with those obtained in the literature. The paper discusses the losses and dispersions of the mentioned modes, and the results obtained will serve to guide the research on Bragg fibers

Topics: Engenharia eletrônica, Fibras de Bragg, Equações de Helmholtz, Modos TE0m, TM0m e híbridos, Modos de Fuga, Dispersão e perdas, ENGENHARIAS, Electronic Engineering, Bragg fibers, Helmholtz equation, TE0m, TM0m and hybrid modes, Leaky modes, Dispersion and losses, ENGENHARIAS
Publisher: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Year: 2013
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:5488
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