Orientador: Harish R. D. Sunak

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Fizemos um estudo do acoplamento de luz de lasers semicondutores em fibras ópticas multimodo. O feixe de luz destas fontes tem uma grande divergência e, portanto, mostramos que o acoplamento direto da luz em típicos de extremidade plana é muito ineficiente. Um modelo teórico simples, baseado...

Resumo: Fizemos um estudo do acoplamento de luz de lasers semicondutores em fibras ópticas multimodo. O feixe de luz destas fontes tem uma grande divergência e, portanto, mostramos que o acoplamento direto da luz em típicos de extremidade plana é muito ineficiente. Um modelo teórico simples, baseado no perfil Gaussiano da distribuição angular do feixe do laser, no "campo-distante", prediz com bastante exatidão, a eficiência de acoplamento. Mostramos também que esta pode ser aumentada significativamente, quando a extremidade da fibra é transformada em (a) uma esfera e (b) afilamento-com-esfera. Fazendo os deslocamentos axial, lateral e angular, entre laser e fibra, com estas três diferentes extremidades, mostramos que o aumento da eficiência do acoplamento dos dois últimos tipos é acompanhada pela desvantagem na mais restrita tolerância nos alinhamentos. Os resultados desta tese serão úteis para (I) os desenhistas de conectores permanentes do acoplamento laser-fibra; (2) desenhistas de sistemas para predizer o espaçamento entre repetidores, em sistemas de comunicações por fibras ópticas

Abstract: We have carried out a study of coupling light from semiconductor lasers into multimode optical fibers. These light sources have a large divergence of the beam and hence we show that butt-coupling into typical plane-ended optical fibers is very inefficient. A simple theoretical model, based...

Abstract: We have carried out a study of coupling light from semiconductor lasers into multimode optical fibers. These light sources have a large divergence of the beam and hence we show that butt-coupling into typical plane-ended optical fibers is very inefficient. A simple theoretical model, based on the far-field Gaussian profile of the light beam, predicts the launching efficiency fairly accurately. We also demonstrate that this can be improved significantly when the fiber end is transformed into (a) a sphere and (b) taper-with-sphere. By carrying out axial, lateral and angular displacements between laser and fiber, with these three different fiber terminations we show that the increased launching efficiency, in the latter two types, is accompanied by the disadvantage of much tighter alignment tolerances. The results in this thesis will be useful to (1) those designing permanent laser-fiber launching modules (2) systems designers projecting repeater spacing, in fiber optical communication systems