Interferômetro de Mach-Zehnder composto de acopladores de três núcleos com geometria planar para geração de portas lógicas com entrada de lógica de controle

Abstract

Este trabalho busca simular numericamente e analisar os efeitos não lineares e dispersivos, atuando em um interferômetro de Mach-Zehnder (MZI) constituído de fibra de cristal fotônico (PCF) com três núcleos, bem como visa a analisar a sua aplicação na obtenção de portas lógicas. O objetivo foi estudar o comportamento do interferômetro e sua aplicabilidade na implementação de portas lógicas sob ação dos efeitos de dispersão de velocidade de grupo, dispersão de terceira ordem, efeitos não lineares de automodulação de fase (SPM), modulação de fase cruzada (XPM) e efeitos não lineares de alta ordem como autoinclinação, SelfSteepening e o espalhamento Raman intrapulso (IRS). O estudo utilizou a equação não linear de Schrodinger (ENLGS) para os efeitos não lineares, por meio de simulação numérica pelo uso do método numérico de Runge-Kutta de quarta ordem. O interferômetro opera com pulsos do tipo secante hiperbólica, inicialmente ultracurto de 100 femto segundos (fs), que se propaga ao longo do dispositivo sob modulação Pulse Amplitude Modulation (PAM), onde os bits são definidos por amplitude desses pulsos. Assim, é possível analisar o comportamento do pulso no dispositivo, observar seus efeitos durante a propagação no interferômetro e implementar portas lógicas totalmente ópticas. Obteve-se, neste estudo, as implementações das portas lógicas totalmente ópticas OR, AND e operação lógica ZERO