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Type: Tese
Issue Date: 13-Jul-1992
Authors: SOUZA SOBRINHO, Carlos Leônidas da Silva
First Advisor: GIAROLA, Attilio José
Title: Método rigoroso das diferenças finitas em análise de estruturas de guias dielétricos anisotrópicos com perfil de índice de refração variável
Sponsor: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: SOUZA SOBRINHO, Carlos Leônidas da Silva. Método rigoroso das diferenças finitas em análise de estruturas de guias dielétricos anisotrópicos com perfil de índice de refração variável. 1992. 187 f. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica, Campinas, 1992. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Disponível em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9618>. Acesso em:.
Resumo: Uma formulação rigorosa, geral e versátil, das diferenças finitas para a análise das características de propagação de estruturas onde o elemento básico constitutivo é o guia de onda dielétrico, é apresentada. Nesta formulação, o método das diferenças finitas é usado na solução numérica da equação de onda escalar, escrita em termos das componentes transversais do campo magnético. Como resultado, um problema de autovalores convencional é obtido sem a presença de modos espúrios (observada em formulações anteriores), devido à inclusão implícita do divergente do campo magnético igual a zero. A formulação foi desenvolvida para incluir dielétricos anisotrópicos biaxiais, com perfil de índice de refração variando arbitrariamente na seção transversal do guia. As características de dispersão, para estruturas envolvendo o guia de onda dielétrico isolado e acoplado a outro(s), são calculadas. O desenvolvimento teórico, assim obtido, foi usado para resolver problemas particulares, e os resultados têm mostrado boa concordância com aqueles obtidos usando-se outros métodos. Resultados foram obtidos para uma variedade de estruturas de guiamento de ondas, de grande interesse, particularmente para o desenvolvimento de óptica integrada.
Abstract: A rigorous, general and versatil finite-difference formulation for the analysis of the propagation characteristics in structures, having the dielectric waveguide as the basic element, is presented here. In this formulation, the finite-diff erence method is used in the numerical solution of the scalar wave equation, written in terms of the transverse components of the magnetic field. As a result, a conventional eigenvalue problem is obtained without the presence of spurious modes (present in previous formulations), due to the implicit inclusion of the divergence of the magnetic field equal to zero. The general case of biaxial anisotropic dielectrics is considered, with the refractive index profile varying arbitrarily in the waveguide cross section. Dispersion characteristics for isolated and parallel coupled dielectric waveguides are calculated. The theoretical development was then used to solve particular problems and the results agree with those available from other methods. Results were obtained for a variety of guiding wave structures, of much interest, particularly for the development of integrated optics.
Keywords: Guias de ondas dielétricos
Dispositivos dielétricos
Engenharia elétrica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::TEORIA ELETROMAGNETICA, MICROONDAS, PROPAGACAO DE ONDAS, ANTENAS
Country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Campinas
Institution Acronym: UNICAMP
Department: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – FEEC/UNICAMP
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica – PPGEE/UNICAMP
metadata.dc.source.uri: http://repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/260646
Appears in Collections:Teses em Engenharia Elétrica (Doutorado) - PPGEE/UNICAMP

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