Estudo de avanço e atraso de luz em chip integrado utilizando moléculas fotônicas

dc.contributor.advisor1Barea, Luís Alberto Mijam
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7929868663210908
dc.contributor.authorFujiwara, Pedro Luís Yendo
dc.date.accessioned2025-07-21T19:02:15Z
dc.date.issued2025-07-18
dc.description.abstractIntegrated photonics enables miniaturization and efficiency in the optical processing of information on chips. To enhance the fast and slow light effects without increasing the area occupied by the components, this work proposes the use of photonic molecules (PMs), composed of microcavities in the form of rings internally coupled to an outer ring. We investigate a PM with an outer ring of 20 μm and an inner ring of 5 μm, fabricated on silicon-on-insulator (SOI), analyzing its spectrum and its impact on the light advance and delay times. Numerical simulations based on data extracted from a fabricated PM demonstrate that the proposed structure can achieve group delays of up to 120 ps (slow light) and advances on the order of 70 ps (fast light), values compatible with applications such as optical buffers, phase modulation, and dispersion compensation. Comparisons with larger devices reported in the literature reinforce that PMs offer excellent spectral efficiency and significant area reduction, optimizing the performance of integrated photonic circuits. Additionally, after studying the coupling coefficients t₁ and t₂, it was possible to optimize these effects further, reaching delays of up to 143.60 ps and advances of up to 100.19 ps.eng
dc.description.resumoA fotônica integrada permite a miniaturização e eficiência no processamento óptico de informações em chips. Para aprimorar o avanço e atraso da luz sem aumentar a área ocupada pelos componentes, este trabalho propõe o uso de moléculas fotônicas (PMs), compostas por microcavidades na forma de anéis acoplados internamente a um anel externo. Investigamos uma PM com um anel externo de 20 μm e um interno de 5 μm, fabricados em silício-sobre-isolante (silicon on insulator, SOI), analisando seu espectro e impacto nos tempos de avanço e atraso da luz. Simulações numéricas baseadas em dados extraídos de uma PM fabricada demonstram que a estrutura proposta é capaz de atingir atrasos de grupo de até 120 ps (luz lenta) e avanços da ordem de 70 ps (luz rápida), valores compatíveis com aplicações como buffers ópticos, modulação de fase e compensação de dispersão. Comparações com dispositivos de maior porte presentes na literatura reforçam que as PMs oferecem excelente eficiência espectral e significativa redução de área ocupada, otimizando o desempenho de circuitos fotônicos integrados. Adicionalmente, após um estudo dos coeficientes de acoplamento t₁ e t₂, foi possível realizar uma otimização que permitiu ampliar esses efeitos, alcançando atrasos de até 143,60 ps e avanços de até 100,19 ps.
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationFUJIWARA, Pedro Luís Yendo. Estudo de avanço e atraso de luz em chip integrado utilizando moléculas fotônicas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22383.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22383
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Elétrica - EE
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectFotônica integrada
dc.subjectMoléculas fotônicas
dc.subjectLuz lenta e rápida
dc.subjectGuias de onda
dc.subjectSilício-sobre-isolante
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
dc.titleEstudo de avanço e atraso de luz em chip integrado utilizando moléculas fotônicas
dc.title.alternativeStudy of fast and slow light on an integrated chip using photonic moleculeseng
dc.typeTCC

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
TCC - Estudo de Avanço e Atraso de Luz.pdf
Tamanho:
872.11 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Coleções