ALL OPTICAL SWITCHES Iván Hernández Romano Verano 2006

AGENDA Introducción. Acoplador direccional. Biestabilidad. Dispositivos Biestables. Bibliografía.

Los efectos ópticos no lineales pueden ser directos o indirectos. Los efectos directos ocurren en el nivel atómico o molecular cuando la presencia de la luz altera la susceptibilidad o la razón de absorción de fotones del medio. Los efectos indirectos se exhibe debido a un fenómeno intermedio; la luz crea un campo eléctrico que modifica las propiedades ópticas del medio.

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WAVEGUIDES Different configurations for waveguides: (a) straight; (b) S bend; (c) Y branch; (d) Match-Zehnder; (e) directional coupler; (f) intersection.

DIRECTIONAL COUPLER Éste puede ser usado para cambiar una secuencia de pulsos débiles y fuertes, separándolo en los dos puertos de salida del acoplador.

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BISTABLE SYSTEMS Un sistema biestable (de dos estados) tiene una salida la cual puede tomar sólo uno de dos distintos valores de estado, no importa cual sea la entrada aplicada.

Principios de Biestabilidad Óptica. Relación de entrada salida para un sistema Biestable.

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Bistable Optical Devices. Elementos no lineales dispersivos, para los cuales el índice de refracción n es una función de la intensidad óptica. Elementos no lineales que disipan, para los cuales el coeficiente de absorción α es una función de la intensidad óptica.

Interferómetro Match- Zehnder (dispersivo) Donde

Etalon de Fabry-Perot ( dispersivo ) Donde T max, F, y φ son constantes y λ 0 es la longitud de onda en el vacío. Sustituyendo el índice de refracción tenemos : La fineza tiene la forma:

Dispositivos Ópticos Biestables Intrínsecos. La retroalimentación óptica requerida para un sistema biestable puede ser interna en lugar de externa.

Elementos no lineales que disipan. Donde (R1 y R2 son los coeficientes de reflexión de los espejos) y T 1 es una constante. Para ciertos valores el sistema se puede considerar biestable. Donde α 0 es el coeficiente de absorción para pequeñas señales e I s es la intensidad de saturación.

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Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich, Fundamentals of Photonics, John & Sons, Grovind P. Agrawal, Robert W. Boyd, Comtemporary Nonlinear Optics, Academic Press, Robert W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press, Segunda Edición, 2003.