Geração de portas lógicas e meio-somador totalmente ópticos com esquemáticos estruturais simples e cascateado do interferômetro Mach-Zehnder

Abstract

Nesta dissertação, portas lógicas AND, OR e XOR são obtidas através do interferômetro Mach-Zehnder (MZI) com não linearidade presente em uma das fibras. São utilizados pulso secante hiperbólica e retangular como sinais na entrada. Inicialmente há uma simulação que visa garantir a eficiência do software OptiSystem para todas as simulações deste trabalho. Assim uma mesma estrutura óptica é criada e implementada tanto para o Matlab, quanto para o OptiSystem 13. Essa estrutura é um MZI em que uma de suas fibras possui não linearidade. Na simulação dois pulsos secante hiperbólico são parâmetros de entrada. Assim, como resultado, as potências nas saídas são analisadas. Em seguida, somente com o OptiSystem 13, são realizadas as simulação e essas são divididas em dois grupos. O primeiro com a entrada sendo representada por pulso no formato secante hiperbólico e a segunda para pulso retangular. São simuladas três tipos de estruturas com MZI: primeiro esquemático tem-se um MZI e os dois acopladores que são 50:50, no segundo há um MZI com o primeiro acoplador sendo 20:80 e o segundo é 50:50. E para no terceiro tem-se três MZI de forma cascateada no qual cada acoplador é 20:80/50:50 sequencialmente. Esses três tipos de esquemáticos são utilizadas em cada um dos grupos (tipos de pulsos), ou seja, há seis simulações presentes neste trabalho. São analisadas os resultados através de gráficos para taxa de extinção, potência e saída dos pulsos, todos esses para as entradas [(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)]. Para cinco simulações são encontradas portas lógicas e em todas tem-se a porta AND, mas somenteparaquatrotemosasportasAND,OReXOR.E,paraessasmesmasquatro, obtemos um circuito meio somador. Ao final é realizado a discussão dos resultados, além de apresentar uma conclusão e propor alguns trabalhos futuros