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Não linearidades em guias de onda baseados em silício

Processo: 15/04113-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2015
Vigência (Término): 02 de maio de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Pesquisador responsável:Hugo Luis Fragnito
Beneficiário:Ivan Aritz Aldaya Garde
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Óptica não linear

Resumo

A Fotônica de silício tem se mostrado uma área promissora para dispositivos de comunicações ópticas e aplicações de processamento óptico de sinais. Sua compatibilidade com processo de fabricação CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) permite a implementação de guias de ondas micro-estruturadas de silício, potencialmente eficientes quanto a custos para futuros sistemas ópticos integrados. Um desafio associado à Fotônica de Silício é a inexistência de fontes de luz em Silício devido ao seu bandgap indireto. Entretanto, o silício apresenta uma susceptibilidade não linear de 3a ordem, Chi(3), duas ordens de magnitude maior do que a da sílica. Este alto valor de Chi(3) pode ser aproveitado no projeto de dispositivos ópticos compactos, tais como amplificador paramétrico ou conversor de comprimento de onda e fontes de supercontinuum. Neste projeto, nosso objetivo é desenhar, fabricar e caracterizar dispositivos ópticos baseados em silício para amplificação paramétrica e conversão de comprimento de onda, eficientes e com alta largura de banda.Pretendemos desenvolver um modelo detalhado da propagação não linear levando em consideração mecanismos de perda tais como absorção de dois fótons (e a subsequente absorção por portadores livres) e efeitos plasmônicos. Também pretendemos explorar estruturas que atinjam casamento de fase e ao mesmo tempo sejam robustas perante flutuações de fabricação. Esses dispositivos serão fabricados tanto na Unicamp quanto externamente. Os métodos experimentais para caracterização serão implementados em nosso laboratório.

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LAMILLA, ERICK; FARIA, MAICON S.; ALDAYA, IVAN; JARSCHEL, PAULO F.; PITA, JULIAN L.; DAINESE, PAULO. Characterization of surface-states in a hollow core photonic crystal fiber. Optics Express, v. 26, n. 25, p. 32554-32564, DEC 10 2018. Citações Web of Science: 0.
GIL-MOLINA, ANDRES; ALDAYA, IVAN; PITA, JULIAN L.; GABRIELLI, LUCAS H.; FRAGNITO, HUGO L.; DAINESE, PAULO. Optical free-carrier generation in silicon nano-waveguides at 1550nm. Applied Physics Letters, v. 112, n. 25 JUN 18 2018. Citações Web of Science: 1.
ALDAYA, IVAN; DEL-VALLE-SOTO, CAROLINA; CAMPUZANO, GABRIEL; GIACOUMIDIS, ELIAS; GONZALEZ, RAFAEL; CASTANON, GERARDO. Photonic millimeter-wave bridge for multi-Gbps passive optical networks. PHYSICAL COMMUNICATION, v. 28, p. 138-146, JUN 2018. Citações Web of Science: 0.
PITA, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; DAINESE, PAULO; HERNANDEZ-FIGUEROA, HUGO E.; GABRIELLI, LUCAS H. Design of a compact CMOS-compatible photonic antenna by topological optimization. Optics Express, v. 26, n. 3, p. 2435-2442, FEB 5 2018. Citações Web of Science: 0.
PITA, JULIAN L.; ALDAYA, IVAN; SANTANA, OCTAVIO J. S.; DE ARAUJO, LUIS E. E.; DAINESE, PAULO; GABRIELLI, LUCAS H. Side-lobe level reduction in bio-inspired optical phased-array antennas. Optics Express, v. 25, n. 24, p. 30105-30114, NOV 27 2017. Citações Web of Science: 6.
ALDAYA, I.; GIL-MOLINA, A.; PITA, J. L.; GABRIELLI, L. H.; FRAGNITO, H. L.; DAINESE, P. Nonlinear carrier dynamics in silicon nano-waveguides. OPTICA, v. 4, n. 10, p. 1219-1227, OCT 20 2017. Citações Web of Science: 7.
ALDAYA, IVAN; CAMPUZANO, GABRIEL; DEL-VALLE-SOTO, CAROLINA; ARAGON-ZAVALA, ALEJANDRO; CASTANON, GERARDO. Impact of the mobile terminal scheme on millimeter-wave radio over fiber systems based on photonic heterodyning techniques. OPTICAL AND QUANTUM ELECTRONICS, v. 49, n. 6 JUN 2017. Citações Web of Science: 0.
GIACOUMIDIS, ELIAS; MHATLI, SOFIEN; NGUYEN, TU; LE, SON T.; ALDAYA, IVAN; MCCARTHY, MARY E.; ELLIS, ANDREW D.; EGGLETON, BENJAMIN J. Comparison of DSP-based nonlinear equalizers for intra-channel nonlinearity compensation in coherent optical OFDM. OPTICS LETTERS, v. 41, n. 11, p. 2509-2512, JUN 1 2016. Citações Web of Science: 14.

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