Amplificação Raman de Pulsos Curtos com Ganho Periódico Autor: José Miranda da Silva Filho Orientador: Professor Doutor Antônio B. Sérgio Sombra Pós-Graduação em Engenharia de Teleinformática Universidade Federal do Ceará

Motivação – Modulação do Processo de Amplificação Raman em Fibra Óptica via o coeficiente de ganho Raman Modelo da Fibra Efeitos Lineares Efeitos Não Lineares Amplificação Raman Modelo Teórico Resultados Numéricos e Discussão Comparação com o modelo padrão Conclusão e Futuros Direcionamentos Método Numérico: Split-Step Fourier Conteúdo

Modelo da Fibra Fibra que preserva a polarização (linear) Fibra Índice Degrau de Modo Único Revestimento Casca Núcleo

Efeitos Lineares Dispersão de Velocidade de Grupo (GVD) Fibra Óptica t t =| L (v gx -1 – v gy -1 | Atenuação (perdas da fibra) L t Não considerado em nosso modelo numérico a perda na fibra por causa dos comprimentos da fibra relativamente pequenos usados em experimentos Fibra Óptica

Efeitos de Não Linearidade Considerados Auto-modulação fase (SPM) Espectros de Freqüência de um pulso Gaussiano alargado por SPM Modulação de Fase Transversal (XPM) Alargamento induzido por XPM e característica assimétrica para o espectro de freqüência SPM XPM Nota: Não está sendo considerado o efeito GVD

Efeitos de Não Linearidade Considerados Espalhamento Raman sinal bombeio Acoplador Fibra Filtro

Amplificador Raman Amplificação Raman Laser Raman Bombeio Sinal

Modelo Teórico 1.Equações de Maxwell

Modelo Teórico

Coeficiente g anho para o Regime Periódico

Resultados Numéricos 0.1

Resultados Numéricos

A=0 Ganho Raman e para A=0.4,0.6,0.8 com z = 3L W.

Resultados Numéricos Ganho Raman e A para w 0 =0, 2, 8, 20 com z = 3L W.

Resultados Numéricos Ganho Raman para A =0.4. Ganho Raman para diferentes valores de A

Resultados Numéricos Pulso Raman Amplificado na saída z = 3L W para A=0.6

Resultados Numéricos Forma do pulso Raman e A na saída z =3L W para =2.47. Pulso Raman com relação à para =6 e A = 0.4.

Resultados Numéricos Pulso Raman com relação à para = 8 e A = 0.4.Pulso Raman com relação à para = 4 e A = 0.4.

Resultados Numéricos Pulso Raman com relação à para = 0 e A =0.

Resultados Numéricos Largura temporal e A em z =3L W Largura temporal e para diferentes valores de A

Resultados Numéricos Largura temporal e para diferentes valores de

Comparação com o modelo padrão Bombeio para regime ganho constante Bombeio para regime ganho periódico =2.47 e A =0.2.

Semente Raman para regime ganho constanteSemente Raman para regime ganho periódico = 2.47 e A =0.2. Comparação com o modelo padrão

Bombeio para regime ganho constanteBombeio para regime ganho periódico =2.47 e A =0.4. Comparação com o modelo padrão

Semente Raman para regime ganho constanteSemente Raman para regime ganho periódico =2.47 e A =0.4. Comparação com o modelo padrão

Bombeio para regime ganho constanteBombeio para regime ganho periódico =4 e A =0.4. Comparação com o modelo padrão

Semente Raman para regime ganho constante =4 e A =0.4. Semente Raman para regime ganho periódico Comparação com o modelo padrão

Espectros dos pulsos de bombeio e Raman (linha superior) para o regime de ganho constante e para o regime de ganho periódico (linha inferior) com A=0.4 e w 0 =2.47 em z =2L W para os dois regimes.

Comparação com o modelo padrão Espectros dos pulsos de bombeio e Raman (linha superior) para o regime de ganho constante e para o regime de ganho periódico (linha inferior) com A=0.4 e =2.47 z=3L W =2.47 em z =3L W para os dois regimes.

Conclusões e Futuros Direcionamentos O presente trabalho levou nos as seguintes conclusões: 1.A modulação do coeficiente de ganho Raman traz melhoria para o valor de ganho Raman considerável; 2.As penalidades que ocorrem com o sinal podem ser mitigadas mediante a escolha apropriada dos parâmetros de modulação;

Método Numérico Empregado Método Split-Step Fourier