Neste trabalho foram desenvolvidas simulações e provas experimentais para a caracteriza- ção do acoplamento lateral baseado no uso de fibras com microlentes cônicas. Foram expostos os fundamentos teóricos que abordam o funcionamento das lentes e identificaram-se os apropri- ados parâmetros a serem levados em conta para um adequado design de acoplamento eficiente.
Em relação à estrutura de acoplamento (microlente cônica e taper):
a) O raio de curvatura na fibra com microlente determina a cintura do feixe no foco e a Abertura Numérica, parâmetros fundamentais na hora de projetar uma eficiente estrutura de acoplamento. Os valores obtidos estão na faixa de 2, 16 a 4, 05µm para valores de raio 6, 21 e 14, 26µm. Nesta etapa é importante o algoritmo de reconhecimento de patrões para a medida certa do ROC.
b) O melhor valor medido da eficiência de acoplamento fibra-chip resultou em perda de 2dB na interface. Ainda por estar acima das perdas referenciais para estruturas de acoplamento lateral, que para novas configurações pode atingir perdas próximas aos 0, 5dB, foram identifica- dos os principais parâmetros que afetaram este resultado. Os perfis modais tanto da fibra com microlente quanto do taper presente no chip não conseguiram um alto casamento.
c) A tolerância ao desalinhamento da estrutura de acoplamento mudou segundo a micro- lente. Para microlentes com MFD de 3, 66µm estava na faixa de 3, 7µm (±1, 65µm) em tanto para lentes com MFD de 1, 89µm a tolerância desceu até 2, 2µm (±1, 1µm).
d) A transmitância de uma lente cônica diminui com as estruturas mais aguçadas, seja ela com menor ângulo do cone ou menor raio de curvatura.
e) A PDL obtida foi em média entre 0, 2 e 0, 7dB.
As conclusões são resumidas na Fig. 5.1 onde são mostradas as relações entre os parâmetros geométricos da lente e sua influência em suas propriedades.
O desenvolvimento do presente trabalho também permite deixar algumas previsões relativas aos trabalhos futuros nesta linha de pesquisa, incluindo:
a) A completa caracterização da microlente implica, além dos parâmetros medidos com o radiômetro, a medição da distância de trabalho e a aberração de frente de onda, para os quais podem-se desenvolver arranjos experimentais.
b) Para a redução de perdas por reflexão na interface, o uso da camada anti reflexão é comu- mente utilizado, o qual pode ser incluído na produção das microlentes, além do estudo de suas propriedades.
c) O padrão de campo distante na saída do guia de onda ou do taper constitui também parte importante na caracterização da estrutura, o comportamento em relação à polarização deles no espaço livre é interessante para esquemas que trabalham com diversidade na polarização.
Capítulo 5. Comentários finais e conclusões 58
Figura 5.1: Efeitos da modificação da geometría da lente cônica para as propriedades ópticas.
do cônico, tais como: lente de cunha, lente cinzel, lente piramidal e etc, visando obter perfis de campo elípticos.
e) No gráfico da perda medida foi mostrada uma clara tendência decrescente do spot pro- duzido pela lente e a consequente melhora da eficiência com o taper, indicando que é possível diminuir a perda com lentes de menor raio de curvatura e menor cintura do feixe.
f) Mesmo que a aplicação do arco elétrico seja um processo muito rápido e até de efeitos imprevisíveis para o material, foi mostrado que é possível, com certa faixa de controle sobre alguns parâmetros como a intensidade e duração, a fabricação de pontas curvadas com efeitos de focalizações desejadas, pelo qual pode-se produzir uma relação empírica com fins de fabricação, além de ser uma interessante pesquisa no campo dos materiais.
g) Uma das principais aplicações de fibras com microlentes é para acoplamento com laser de alta potência. Na literatura encontram-se fibras com microlentes com eficiências de acopla- mento de até 90 %. O desenvolvimento de novas geometrias para microlentes pode focar-se também no acoplamento fibra-laser.
h) A caracterização do deslocamento do eixo da lente em relação ao eixo da fibra é um dos fatores que afetam a qualidade da lente, assim futuros trabalhos na caracterização da lente podem incluir esse tema a ser levado em conta na fabricação.
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