Geração de pares de fotões em fibras ópticas através da mistura de quatro ondas

Abstract

Nesta dissertação, o processo de mistura de quatro ondas em fibras ópticas num regime de baixas potências é estudado do ponto de vista teórico e experimental. Apresenta-se uma descrição matemática detalhada do processo de mistura de quatro ondas em fibras ópticas. A partir da equação não linear de Schrödinger são derivadas e resolvidas as equações acopladas para as amplitudes complexas do campo eléctrico. Desenvolve-se ainda um modelo teórico capaz de descrever a influência dos efeitos não lineares e da polarização na eficiência do processo de mistura de quatro ondas. Os vários resultados teóricos obtidos nesta dissertação são confrontados com os dados experimentais. Os resultados mostram a necessidade de considerar-se a contribuição não linear e os efeitos da polarização na eficiência do processo de mistura de quatro ondas para uma descrição rigorosa da geração de pares de fotões em fibras ópticas pela mistura de quatro ondas num regime de baixas potências.

In this thesis the four wave mixing process in optical fibers in a low power regime is studied both theoretically and experimentally. We present a analytical model of the four-wave mixing process in optical fibers. From the nonlinear Schrödinger equation we derive and solve the coupled-equations for the electrical field complex amplitudes. We also develop a theoretical model for describe the nonlinear and polarization effects in the efficiency of the four-wave mixing process. The theoretical results presented in this thesis are confronted with the experimental data. The results shows the need of considering both nonlinear and polarization dependent effects in order to obtain an accurate description of the photon pairs generation in optical fibers through four-wave mixing process in a low power regime.