Redes de Bragg para codificadores e descodificadores ópticos

Abstract

O presente trabalho tem como objectivo principal estudar, modelar e simular redes de Bragg, e utilizá-las como elementos sintonizáveis em sistemas de codificação e descodificação ópticos. Para tal, realiza-se inicialmente um estudo abreviado da Teoria dos Modos Acoplados, que suporta toda a análise teórica das redes de Bragg. Em seguida, procede-se à implementação e simulação de métodos numéricos, para o cálculo da resposta espectral das redes de Bragg, e averigua-se qual o método com o melhor compromisso entre a precisão e tempo necessário de simulação. Neste âmbito, desenvolve-se um simulador para calcular a reflectividade, o atraso de grupo e a dispersão, em função dos parâmetros físicos da rede. Aborda-se depois a sintonia das redes de fibra por tensão mecânica, projectando e implementando um sistema de sintonia motorizado.

The objective of thus thesis is the study, modeling and simulation of fiber Bragg grating, and their posterior testing in tuning systems for optical encoders and decoders. To achieve such goal, first we present a brief study of the Coupled Mode Theory, which supports the following theoretical analysis of Bragg gratings. Then, we proceed with the implementation and simulation of numerical methods for the calculation of the spectral response of the fiber grating, followed by the analysis of which method as the best commitment between precision and time spend for simulations. In this context, we have developed a simulator for spectral analysis, which include reflectivity, time delay and dispersion calculations, based on the physical parameters of the grating. We have also implemented an electronic system for turning optical filters, where the spectral response of fiber Bragg gratings were tested under strain and compression.