Analise da dispersão em fibras opticas monomodais com perfil de indice de refração em degrau sem o uso de expressões assintoticas

Orientador: David Anthony Rogers Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica Resumo: A dispersão de pulsos em fibras ópticas monomodais com perfil de índice de refração em degrau vem sendo analisada através de"formalismos assintóticos. Um destes formalismos baseia-se na equação característica aproximada do modo dominante de propagação destas estruturas, obtida através da condição de "guiamento fraco", enquanto que outros formalismos são estabelecidos a partir de aproximações para parâmetros desta equação. Utilizando técnicas numéricas de diferenciação e interpolação, desenvolvemos um método de análise da dispersão de pulsos nestas fibras que baseia-se em soluções da equação característica exata. Fórmulas exatas de parâmetros necessários a este estudo são estabelecidas até o ponto em que deduções subseqüentes, que envolvem um enorme esforço analítico, possam ser substituídas por procedimentos computacionais. Efetuamos comparações entre o nosso método e aqueles que, baseados em expressões assintóticas, apresentam as melhores características teóricas. As divergências encontradas são discutidas Abstract: Pulse dispersion in single-mode optical fibers with step-index profiles has been analysed using asymptotic methods. One of these methods is based on the approximate characteristic equation for the dominant mode of propagation in these structures obtained using the "weakly-guided" condition. Other methods are establised starting with approximations for the parameters of this equation. Utilizing numerical methods of differentiation and interpolation, we have developed a method for the analysis of pulse dispersion in these fibers that is based on solutions of the exact characteristic equation. Exact formulas for the parameters necessary for this study where established and developed to the point where the steps that would follow, involving extensive analytical effort, have been replaced by computational procedures. We make comparisons between our method and those that, although based on asymptotic expressions, present the best theoretical characteristics. The differences found are discussed. Mestrado Mestre em Engenharia Elétrica