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

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Silva, Askery Alexandre Canabarro Barbosa da
• Orientador(a): Gléria, Iram Marcelo
• Banca de defesa: Lima, Rodrigo de Paula Almeida , Zanetti, Fábio Marcel , Sombra, Antonio Sergio Bezerra , Moraes, Fernando Jorge Sampaio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Alagoas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: 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
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1689

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.