Resumen

Las guías de onda son estructuras que permiten guíar ondas electromagnéticas de un lugar a otro con pérdidas mínimas de energía. Un acoplador óptico está formado por dos guías de onda, que por su proximidad permiten el tunelaje de la luz de una guía a la otra. Este fenómeno es de gran importancia ya que se encuentra en analogía con el tunelaje de un paquete de onda en un pozo potencial doble.

En este trabajo se estudia la inhibición del tunelaje de la luz basándose en los resultados obtenidos en diferentes investigaciones. Mediante el uso de simulación numérica se analizan los cambios de la potencia para diferentes sistemas, buscando optimizar los parámetros que permitan la obtención de mejores localizaciones de la luz en la guía de onda en la que se hizo incidir inicialmente.

En el captulo 1 se cubren algunos antecedentes básicos como qué es una guía de onda, en qué consiste la reflexión interna total, las pérdidas de propagación en una guía de onda, qué es un acoplador óptico, cuáles son sus analogías en otras áreas de la física; además, se plantea la situación actual del problema a investigar y se mencionan brevemente los trabajos anteriores realizados en esta dirección.

Posteriormente, en el capítulo 2 se plantea el marco teórico, el cual cubre temas básicos para la comprensión y el estudio del fenómeno de tunelaje como son las características básicas de la fíbra óptica, los modos TE y TM, así como las ecuaciones para modos acoplados, las cuales serán de gran importancia para este trabajo.

Una vez que se han dejado claros los conceptos necesarios, se plantea la metodología empleada para el estudio que se llevará a cabo a lo largo del trabajo. El capítulo 3 muestra los cambios en las ecuaciones a resolver para un acoplador óptico lineal, un acoplador óptico no lineal y modulaciones armónica, escalonada, semi-aleatoria y aleatoria. Además, se explica el procedimiento llevado a cabo para la resolución de dichas ecuaciones.

Los resultados obtenidos para cada uno de los casos se presentan en el capítulo 4. Cada una de las diferentes secciones muestra gráficas que permiten observar para qué valores de los parámetros considerados para la modulación aplicada optimizan el valor de la potencia. Asimismo, se estudian los cambios en la potencia al variar los parámetros que se tomaron en cuenta.

Para facilitar la apreciación de los resultados obtenidos en el capítulo 4, estos se encuentran resumidos en el capítulo 5.

Finalmente, el capítulo 6 muestra las conclusiones obtenidas para cada uno de los casos estudiados en base a los resultados mostrados en este trabajo.

Una breve explicación del método de Runge-Kutta, usado en este trabajo para resolver de manera numérica las ecuaciones diferenciales presentadas, puede ser encontrado en el apéndice.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 200 kb)

Agradecimientos (archivo pdf, 204 kb)

Índices (archivo pdf, 49 kb)

Capítulo 1. Antecendentes generales (archivo pdf, 106 kb)

Capítulo 2. Marco teórico (archivo pdf, 219 kb)

Capítulo 3. Metodología (archivo pdf, 220 kb)

Capítulo 4. Resultados (archivo pdf, 2 mb)

Capítulo 5. Resumen de resultados (archivo pdf, 59 kb)

Capítulo 6. Conclusiones (archivo pdf, 56 kb)

Referencias (archivo pdf, 58 kb)

Apéndice 1. Método de integración de Runge-Kutta (archivo pdf, 69 kb)

Cabrera Gutiérrez, N. C. 2009. Inhibición del tunelaje de la luz en un acoplador óptico con modulación longitudinal del índice de refracción. Tesis Licenciatura. Física. Departamento de Actuaría, Física y Matemáticas, Escuela de Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2009.