Logical ports of two and three in a three-photon crystal fiber

MARTINS, F.L.B, Portas lógicas de duas e três numa fibra de cristal fotônico de três núcleos. 2018. 44 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação)-Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e de Computação, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2018.The propagation of 100 fs soliton pulses on a photonic crystal fiber (PCF) can be simulated by solving non-linear equations of coupled modes using the fourth-order Runge-Kutta method. In this work we aimed to obtain a device capable of to perform the OR and AND logic operations for three input signals. The device must be of small length and function with low intensity pulses modulated in PAMASK. For this we use a new methodology in which we give special focus to the dimensioning of the couplers (searching for logic gates in couplers whose lengths are less than the coupling length) and in the use (using all coupler cores as signal guides to be processed). In this way, we demonstrate numerically the acquisition of two devices fully performing optical OR and AND operations on a three-core PCF solids in symmetrical planar arrangement. For the first device, we got the logic gates passive OR and AND, both of which operated at contrast rates greater than 0.3 (high performance) and therefore can be used to replace (where the occurrence of Boolean expressions such as the OR and AND very common). This result rules out the need for concatenation of elementary ports, saving space and eliminating problems related to door cascade. For the second device, we obtained the active logic gates OR and AND, both operating with exceptionally high contrast rates and, therefore, can be used in the optical signal processingA propagação de pulsos solitônicos de 100 fs numa fibra de cristal fotônico (PCF) pode ser simulada através da resolução de equações não lineares de modos acoplados usando o método Runge-Kutta de 4ª ordem. Neste trabalho objetivamos obter um dispositivo capaz de realizar as operações lógicas OR e AND pra três sinais de entrada. O dispositivo deve ser de pequeno comprimento e funcionar com pulsos de baixa intensidade modulados em PAMASK. Para isso utilizamos uma nova metodologia na qual damos foco especial ao dimensionamento do comprimento de acopladores (buscando portas lógicas em acopladores cujos comprimentos são menores que o comprimento de acoplamento) e no aproveitamento dos núcleos (aproveitando todos os núcleos do acoplador como guias de sinais a serem processados). Deste modo, demonstramos numericamente a aquisição de dois dispositivos totalmente ópticos que realizam as operações lógicas OR e AND numa PCF de três núcleos sólidos em arranjo planar simétrico. Para o primeiro dispositivo, obtivemos as portas lógicas triplas passivas OR e AND, ambas operando com taxas de contraste superiores à 0,3 (alto desempenho), podendo, portanto, serem usadas para substituir circuitos ópticos mais complexos (onde a ocorrência de expressões booleanas como as portas OR e AND triplas são muito comuns). Esse resultado descarta a necessidade de concatenação de portas elementares, economizando espaço e eliminando os problemas relacionados ao cascateamento de portas. Para o segundo dispositivo, obtivemos as portas lógicas ativas OR e AND, ambas operando com taxas de contraste excepcionalmente altas e, portanto, podendo ser usadas no processamento de sinais óptico