Dissertação

Projeto de um demultiplexador de cristal fotônico bidimensional baseado em grafeno para aplicação em sistemas por divisão de comprimento de onda (WDM).

This work presents an eight-channel 2D photonic crystal demultiplexer based on graphene for application in optical systems that use the wavelength division multiplexing technique - WDM. The optical device was designed based on a square crystalline lattice of silicon dielectric rods immersed in air a...

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Autor principal: SILVA, Alan dos Reis
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Pará 2025
Assuntos:
Acesso em linha: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16751
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spelling ir-2011-167512025-01-23T16:45:21Z Projeto de um demultiplexador de cristal fotônico bidimensional baseado em grafeno para aplicação em sistemas por divisão de comprimento de onda (WDM). SILVA, Alan dos Reis COSTA, Marcos Benedito Caldas http://lattes.cnpq.br/7636226766852440 Demultiplecador Cristal fotônico 2D Grafeno Multiplexação por divisão de comprimento de onda) Graphene Demultiplexe 2D photonic crystal Wavelength Division Multiplexing CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA ELETROMAGNETISMO APLICADO TELECOMUNICAÇÕES This work presents an eight-channel 2D photonic crystal demultiplexer based on graphene for application in optical systems that use the wavelength division multiplexing technique - WDM. The optical device was designed based on a square crystalline lattice of silicon dielectric rods immersed in air and is formed by three main parts: Bus waveguide; Octagonal resonator rings and L-curve waveguides. The COMSOL multiphysics software and the Legumes python packages were used to study and simulate the designed structure. In analyzing the simulation results, the resonant wavelength, spectral width, quality factor, transmission efficiency, spacing between channels and the level of electromagnetic interference (Crosstalk) for the eight channels of the demultiplexer were evaluated. Furthermore, the analysis of the results occurred from two different perspectives, in the first of which the relationship between the transmission parameters of the demultiplexer with the variation in the chemical potential of graphene was analyzed and in the second the application of the device in WDM systems was explored. In general, the analyzes carried out proved to be considerable regarding the application of the photonic device in optical wavelength division multiplexing (WDM) systems. CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Neste trabalho é apresentado um demultiplexador de oito canais de cristal fotônico 2D baseado em grafeno para aplicação em sistemas ópticos que utilizam a técnica de multiplexação por divisão de comprimento de onda - WDM. O dispositivo óptico foi projetado com base em uma rede cristalina quadrada de hastes dielétricas de sílicio imersas em ar e é formado por três partes principais: Guia de onda de barramento; Aneis ressonadores octagonais e guias de onda com curva em L. O Software COMSOL multiphysics e os pacotes python Legumes foram utilizados para o estudo e simulação da estrutura projetada. Na análise dos resultados da simulação foram avaliados o comprimento de onda ressonante, largura espectral, Fator de qualidade, Eficiência de transmissão, espaçamento entre canais e o nível de interferência eletromagnética (Crosstalk) para os oito canais do demultiplexador. Além disso, a análise dos resultados ocorreu para duas perspectivas distintas, na primeira delas analisou-se a relação entre os parâmetros de transmissão do demultiplexador com a variação do potencial químico do grafeno e na segunda explorou-se a aplicação do dispositivo em sistemas WDM. Em geral, as analises realizadas mostraram-se consideravéis quanto a aplicação do dispositivo fotônico em sistemas ópticos de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM). 2025-01-23T16:43:18Z 2025-01-23T16:43:18Z 2024-03-15 Dissertação SILVA, Alan dos Reis. Projeto de um demultiplexador de cristal fotônico bidimensional baseado em grafeno para aplicação em sistemas de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM). Orientador: Marcos Benedito Caldas Costa. .2024. 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2024. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16751 . Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16751 por Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica Disponível na internet via correio eletrônico:bibliotecaitec@ufpa.br
institution Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará
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description This work presents an eight-channel 2D photonic crystal demultiplexer based on graphene for application in optical systems that use the wavelength division multiplexing technique - WDM. The optical device was designed based on a square crystalline lattice of silicon dielectric rods immersed in air and is formed by three main parts: Bus waveguide; Octagonal resonator rings and L-curve waveguides. The COMSOL multiphysics software and the Legumes python packages were used to study and simulate the designed structure. In analyzing the simulation results, the resonant wavelength, spectral width, quality factor, transmission efficiency, spacing between channels and the level of electromagnetic interference (Crosstalk) for the eight channels of the demultiplexer were evaluated. Furthermore, the analysis of the results occurred from two different perspectives, in the first of which the relationship between the transmission parameters of the demultiplexer with the variation in the chemical potential of graphene was analyzed and in the second the application of the device in WDM systems was explored. In general, the analyzes carried out proved to be considerable regarding the application of the photonic device in optical wavelength division multiplexing (WDM) systems.
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