Comutação não-linear de pulsos Sóliton, Gaussiano e Super Gaussiano em acopladores ópticos

Abstract

Neste trabalho, investigamos o processo de comutação óptica com três formas de pulsos de femtossegundos: sóliton, gaussiano e super gaussiano em um acoplador simétrico não-linear de dois núcleos (DNLDC), simulando a sua propagação através das equações de modo acoplado não-linear de Schrödinger (NLSEs). Em todas as simulações, foram considerados os efeitos de dispersão de segunda e terceira ordem, e os efeitos não-lineares de automodulação fase (SPM) e self-steepening (SS) efeitos. Foram estudados três cenários para cada uma das três formas de pulso investigados. No primeiro cenário, adicionou-se apenas modulação de fase cruzada (XPM); Na segunda abordagem, inseriu-se o espalhamento Raman intrapulso; no terceiro, realizou-se a combinação de ambos. Vale ressaltar o fato de que o estudo foi realizado distintos para modos de polarização com diferentes valores do fator de Raman, com faixa de potência variando de 1 W e 300 W. Notou-se que os efeitos não-linear XPM resulta em uma diminuição no limiar de potência crítica, ao passo que a dispersão de Raman provoca um aumento. Para o primeiro caso (apenas efeito XPM), o limiar de potência crítica foi reduzida de 113 W a 104 W para o pulso sóliton, de 111 W a 100 W para o gaussiano e de 92 a 80 W para o pulso de super gaussiano. Para o segundo cenário (apenas espalhamento Raman intrapulso), foi observado aumento da potência crítica para o fator Raman variando de 1 a 10 fs, e que os três pulsos atingiram limiares acima de 150 W a partir de um fator de 5 fs, atingindo mais de 200 W para o pulso super gaussiano como o aumento do fator Raman. Para o terceiro cenário (com ambos os efeitos combinados), destaca-se que, para um fator fixo de 2 XPM, a potência crítica permaneceu aproximadamente inalterada com a variação do fator de Raman. Destaca-se que o pulso super gaussiano atingiu valores mais baixos para potência crítica quando comparado com os outros pulsos