00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/1689
Tipo: Tese
Título: Da interação entre a modulação de fase cruzada e o tempo de atraso da resposta não-linear e seus efeitos na instabilidade modulacional de feixes co-propagantes
Título(s) alternativo(s): From the interaction between the cross-phase modulation and the time delay of the nonlinear response and its effects on the modulational instability of co-propagating bundles
Autor(es): Silva, Askery Alexandre Canabarro Barbosa da
Primeiro Orientador: Gléria, Iram Marcelo
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Rodrigo de Paula Almeida
metadata.dc.contributor.referee2: Zanetti, Fábio Marcel
metadata.dc.contributor.referee3: Sombra, Antonio Sergio Bezerra
metadata.dc.contributor.referee4: Moraes, Fernando Jorge Sampaio
Resumo: Instabilidade Modulacional (IM) é um fenômeno característico da propagação de ondas em meios dispersivos não-lineares e tem sido estudado em diversas áreas da Física devido a sua natureza fundamental bem como suas importantes plicações tecnológicas. Esse fenômeno corresponde ao enriquecimento exponencial de pequenas perturbações harmônicas devido a cooperação dos efeitos não-lineares e dispersivos. Portanto, não obstante sua aplicabilidade, IM é, de igual modo, uma fonte importante de degradação em sistemas de comunicação por fibras ópticas. Nesta tese investigamos a instabilidade modulacional (IM) induzida por Modulação de Fase Cruzada (MFC) de dois pulsos ópticos acoplados incoerentemente que se propagam em uma fibra sem perda com tempo de resposta não-linear finito. O caráter não-instantâneo da resposta não-linear é introduzido através de um processo de relaxação de Debye. Obtemos analiticamente, de modo exato, a relação de dispersão para fracas perturbações harmônicas da solução estacionária. Mostramos que o espectro de instabilidade, presente tanto no regime de dispersão normal quanto no anômalo em meios Kerr com resposta instantânea, desenvolve uma estrutura de pico duplo cuja a intensidade relativa e a frequência típica dependem do tempo de resposta considerado. Além do mais, revelamos que existem dois modos instáveis ao longo de todo o espectro de frequência. Apresentamos a dependência do ganho máximo e da frequência correspondente dentro de cada modo instável como função da diferença da velocidade de grupo e do tempo de resposta, mostrando o cruzamento entre os regimes de resposta não-linear rápida e lenta.
Abstract: Modulation instability (MI) is a general characteristic of wave propagation in nonlinear dispersive media and it has been intensively investigated in several branches of physics due to its fundamental nature as well as technological applications. This phenomenon corresponds to the exponential growth of weak harmonic perturbations in virtue of the interplay between dispersive and nonlinear effects. Hence, despite its important features, MI is also a main source of channel depletion and degradation in optical fiber communications. In this thesis, we investigate the modulational instability (MI) induced by cross-phase-modulation (XPM) of two incoherently coupled optical pulses co-propagating in a lossless fiber with a finite nonlinear response time. The non-instantaneous character of the nonlinear response is introduced through a Debye relaxation process. We analytically obtain the exact dispersion relation for weak harmonic perturbations over the stationary solution. We show that the instability spectrum, present in both normal and anomalous dispersive regimes in instantaneously responding Kerr media, develops a double peak structure whose relative strength and typical frequency range depend on the response time. Further, we reveal that there are two unstable modes in the entire frequency spectrum. We report the dependence of the maximum gain and central frequency within each unstable mode as a function of the group velocity mismatch and response time, showing the crossover between the regimes of fast and slow non-linear responses.
Palavras-chave: Instabilidade modulacional
Modulação de fase cruzada (Física)
Fibras ópticas não-lineares
Não linearidade atrasada (Física)
Modulacional instability
Cross-phase modulation (Physics)
Non-linear fiber optics
Delayed nonlinearities
Debye relaxation model
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada
Citação: SILVA, Askery Alexandre Canabarro Barbosa da. Da interação entre a modulação de fase cruzada e o tempo de atraso da resposta não-linear e seus efeitos na instabilidade modulacional de feixes co-propagantes. 2010. 113 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada) - Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2010.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1689
Data do documento: 24-ago-2010
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Da interação entre a modulação de fase cruzada e o tempo de atraso da resposta não-linear.pdf3.81 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.