Resumo
O objetivo desta pesquisa consiste em propor e modelar, da forma mais geral possível, dispositivos fotônicos baseados em guias definidas sobre meios periódicos, chamados de cristais fotônicos (PC, photonic crystals) com geometrias arbitrárias nas quais, os materiais constituintes poderão ser não recíprocos e poderão apresentar anisotropia, perdas, dispersão e não-linearidades. Estas características poderão ser controladas externamente através de temperatura, corrente, luz ou outros fatores. Para este fim, pretende-se desenvolver códigos robustos e eficientes, baseados no método dos elementos finitos vetoriais nos domínios do tempo e da freqüência, capazes de resolver as equações de onda vetoriais deduzidas a partir das equações de Maxwell. O domínio computacional será limitado através de diversas condições de contorno, sendo que especial ênfase será dada às camadas perfeitamente casadas (PMLs, perfectly matched layers). O projeto está dividido em quatro etapas. Na primeira e na segunda etapas, códigos robustos em elementos finitos vetoriais no domínio do tempo serão desenvolvidos e testados. Na terceira etapa, códigos robustos em elementos finitos vetoriais no domínio da freqüência serão desenvolvidos e testados. Diversas aplicações de interesse atual serão analisadas em detalhe, utilizando-se os códigos desenvolvidos, visando otimizar e propor novos dispositivos fotônicos integrados passíveis de patenteamento. (AU)
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