Circuladores ópticos baseados em granadas de ferro sem magnetização externa

• Processo: 19/13667-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Hugo Enrique Hernández Figueroa
• Beneficiário: Gianni Masaki Tanaka Portela
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/24517-8 - Fotônica para internet de nova geração, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/02391-6 - Circuladores sem magnetização externa baseados em filmes de ferrita de cobalto para sistemas de comunicações ópticas, BE.EP.PD
• Assunto(s): Óptica e fotônica Cristais fotônicos Processos de magnetização Campo magnético Propriedades magnéticas Propriedades ópticas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Circuladores Ópticos | Fotônica Integrada | Guias de Cristais Fotônicos | Guias de Onda em Silício | Guias Ópticos Antirressonantes | Materiais Magneto-ópticos | Óptica/Fotônica Integrada

Resumo

Circuladores são dispositivos não recíprocos normalmente utilizados na proteção de fontes de sinais contra reflexões parasitas oriundas de cargas não casadas conectadas a um sistema de comunicações. O princípio de funcionamento dos circuladores está relacionado à quebra de simetria de reversão temporal ocasionada pela aplicação de um campo magnético DC sobre algum material com propriedades magneto-ópticas que compõe estes dispositivos. Este campo magnético externo é responsável pela manutenção do estado saturado de magnetização do material magneto-óptico, necessário para o funcionamento do circulador. O circuito de magnetização dos circuladores normalmente é composto por imãs permanentes ou eletroímãs, os quais são usualmente muito volumosos e impõem uma série de restrições à concepção de circuladores com dimensões reduzidas, adequados para utilização em sistemas de comunicações com alta densidade de integração de componentes. A fim de superar esta dificuldade, serão desenvolvidos novos circuladores baseados na utilização de um material magneto-óptico que não requer a aplicação de um campo magnético DC para que mantenha o estado saturado de magnetização. Este material, a granada de ferro e bismuto adicionada de európio com fórmula molecular BiX(EuZHo1-Z)3-XFe5-YGaYO12, permitirá o projeto de circuladores compactos, já que não serão necessários circuitos de magnetização volumosos baseados em imãs permanentes ou eletroímãs. Especificamente, serão desenvolvidos, no mínimo, dois novos circuladores ópticos compactos de 3 ou 4 portas, apropriados para sistemas de comunicações ópticas com alta densidade de integração de componentes. Eles serão baseados na conexão de cavidades ressonantes, contendo o material magneto-óptico supracitado, a guias de onda de cristais fotônicos (guias PBG) ou guias de onda do tipo ARROW (guias não PBG). (AU)

Publicações científicas

(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)

PORTELA, GIANNI; LEVY, MIGUEL; HERNANDEZ-FIGUEROA, HUGO E.. Magnetless Optical Circulator Based on an Iron Garnet with Reduced Magnetization Saturation. Molecules, v. 26, n. 15, AUG 2021. (15/24517-8, 19/13667-0)

PORTELA, GIANNI; LEVY, MIGUEL; HERNANDEZ-FIGUEROA, HUGO E.. Novel compact magnetless isolator based on a magneto-optical garnet material. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 157, p. 7-pg., 2023-01-01. (15/24517-8, 19/13667-0)