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Universidade Estadual de Campinas

1. Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander, 1981-. Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda .

Degree: 2018, Universidade Estadual de Campinas

Resumo: O controle simult?neo das ondas ?pticas e mec?nicas tem permitido uma extensa variedade de avan?os fundamentais e tecnol?gicos, desde a demonstra??o de dispositivos de refer?ncia de frequ?ncia est?veis at? a explora??o das fronteiras cl?ssico-qu?nticas em experimentos optomec?nicos de resfriamento laser. Mais recentemente, tal intera??o optomec?nica tem sido observada em microcavidades e nanoguias de onda no regime Brillouin, no qual os modos mec?nicos de comprimento de onda curto espalham a luz gerando desvios na frequ?ncia ?ptica da ordem dos GHz. Neste regime, microcavidades e nanoguias de onda s?o explorados nesta tese utilizando a t?cnica de simula??o computacional dos elementos finitos. Usando esta t?cnica ? feita engenharia de microcavidades ?pticas acopladas para permitir a observa??o do retro-espalhamento Brillouin estimulado com baixo limiar de pot?ncia ?ptica. A ideia ? maximizar o espalhamento gerado pelo sistema. Explorando o retro-espalhamento Brillouin s?o propostas microcavidades de sil?cio, baseados em cavidades de dupla e simples camadas, acopladas lateralmente; as estruturas propostas permitem um acoplamento optomec?nico com modos mec?nicos de frequ?ncias muito altas (entre 11 e 25 GHz) e taxas de acoplamento optomec?nico (g0/2?) que v?o de 50 kHz at? 90 kHz. Finalmente, ? calculado o ganho Brillouin equivalente das microcavidades propostas e comparados com ganhos de nanoguias de onda de refer?ncia. No caso de nanoguias de onda o foco estar? dedicado ? engenheira das dimens?es transversais para minimizar o sinal espalhado pelo sistema. Aqui ser? investigada a influ?ncia dos principais modos vibracionais do nanoguia no sinal ?ptico retro-espalhado. Como resultado destes estudos ? predito um fen?meno de interfer?ncia destrutiva entre as contribui??es ao espalhamento Brillouin que se apresentam nesta escala, este fen?meno, conhecido como auto-cancelamento do espalhamento, ? usado para minimizar o sinal espalhado; Abstract: The simultaneous control of optical and mechanical waves has enabled a range of fundamental and technological breakthroughs, from the demonstration of ultra-stable frequency reference devices, to the exploration of the quantum-classical boundaries in optomechanical laser-cooling experiments. More recently, such an optomechanical interaction has been observed in integrated nano-waveguides and microcavities in the Brillouin regime, where short-wavelength mechanical modes scatter light at several GHz. In this regime, microcavities and nano-waveguides are explored in this thesis using the finite element computational simulation technique. Using this technique we engineer coupled optical microcavities to permit the observation of stimulated Brillouin scattering with low power threshold excitation. Exploring the backward scattering we propose silicon microcavity designs based on laterally coupled single and double-layer cavities, the proposed structures enable optomechanical coupling with very high frequency modes (11 to 25 GHz) and large optomechanical coupling rates (g0/2?) from… Advisors/Committee Members: Wiederhecker, Gustavo Silva, 1981- (advisor), Alegre, Thiago Pedro Mayer, 1981- (advisor), Gabrielli, Lucas Heitzmann (committee member), Dainese J?nior, Paulo Cl?vis (committee member), Mejia, Felipe Beltr?n (committee member), Martins, Emiliano Rezende (committee member).

Subjects/Keywords: ?tica n?o-linear; Nanofot?nica; Espalhamento Brillouin; Optomec?nica de cavidade

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Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander, 1. (2018). Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda . (Thesis). Universidade Estadual de Campinas. Retrieved from http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332004

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander, 1981-. “Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda .” 2018. Thesis, Universidade Estadual de Campinas. Accessed July 10, 2020. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332004.

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MLA Handbook (7th Edition):

Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander, 1981-. “Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda .” 2018. Web. 10 Jul 2020.

Vancouver:

Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander 1. Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda . [Internet] [Thesis]. Universidade Estadual de Campinas; 2018. [cited 2020 Jul 10]. Available from: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332004.

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Council of Science Editors:

Valenzuela Espinel, Yovanny Alexander 1. Simula??es de optomec?nica Brillouin em microcavidades e guias de onda . [Thesis]. Universidade Estadual de Campinas; 2018. Available from: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332004

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