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Título: Influência de filmes finos na sensibilidade de redes de bragg corroídas: uma análise numérica
Título(s) alternativo(s): Influence of thin films on the sensitivity of EFBGs: a numerical analysis
Autor(es): Pavellegini, Gisele Mayara Randon
Orientador(es): Kamikawachi, Ricardo Canute
Palavras-chave: Fibras ópticas
Filmes finos - Propriedades ópticas
Refração
Método dos elementos finitos
Optical fibers
Thin films - Optical properties
Refraction
Finite element method
Data do documento: 10-Mai-2021
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: PAVELLEGINI, Gisele Mayara Randon. Influência de filmes finos na sensibilidade de redes de bragg corroídas: uma análise numérica. 2021. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.
Resumo: Neste trabalho é analisado o efeito dos filmes finos na sensibilidade ao índice de refração das redes de Bragg corroídas. Foi possível realizar um estudo da influência do índice de refração do filme e de sua espessura, no índice de refração efetivo dos modos propagados dentro da fibra. Além disso, a distribuição do campo elétrico no interior da fibra foi investigada propondo-se um modelo para a resposta do dispositivo. Para isso foi utilizado um modelo numérico baseado no método dos elementos finitos. Esse método é bastante apropriado para a resolução de problemas onde ocorrem interações com a vizinhança bem como por possuir estabilidade e acurácia. Os resultados obtidos apontam para um aumento não linear significativo da sensibilidade quando a fibra é recoberta com filmes finos de maiores índices de refração e, da mesma forma, para dispositivos recobertos com filmes de maiores espessuras. O incremento na sensibilidade ocorre em função da maior distribuição do campo evanescente proporcionado pelo aumento, tanto do índice de refração do filme, quanto de sua espessura. Foi possível determinar uma equação para a resposta da rede levando em conta o índice de refração do filme e sua espessura.
Abstract: In this work, the effect of thin films on the sensitivity of corroded Bragg grid is analyzed. It was possible to carry out a study of the influence of the refractive index of the film and its thickness, on the effective refractive index of the modes propagated within the fiber. In addition, the distribution of the electric field within the fiber was investigated by proposing a model for the response of the device. For this, a numerical model based on the finite element method was used. This method is very suitable for solving problems where interactions with the neighborhood occur as well as for stability and accuracy. The results obtained point to a significant non-linear increase in sensitivity when the film is covered with thin films with higher refractive index and, similarly, for devices covered with films of greater thickness. The increase in sensitivity occurs due to the greater distribution of the evanescent field proportional to the increase, both in the refractive index of the film and in its thickness. The study of the parameters A, B, C and k the proposition of an equation for the grid response taking into account the refractive index of the film and its thickness.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25401
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