Analysis, Synthesis and Application of Lattice Two Port FIR type Birefringent Optical Circuits with Liquid Crystals
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Liquid crystals are found in a variety of equipment around us. Its most common applications are demonstrative displays in calculators, TVs or computers. However, also have other less popular applications such as temperature sensors, elements of distributed-feedback on lasers, dielectric materials with tunable permittivity, as fill component in photonic crystal fibers with tunable zero dispersion point, polarization controllers, even in optical signals filtering. In this article we study the application of this type of components to the filtering of optical signals. We present and analyzing a FIR type optical circuit with lattice structure that uses liquid crystals for filtering optical signals and the form of synthesize it, based on the techniques of discrete-time signal processing, also a novel application of it is done, illustrating it with and example. In this article first we do an introduction to electromagnetic radiation and an explanation of the techniques of optical transfer matrices. A brief explanation of light polarization is given. Subsequently the most commonly used liquid crystals types that currently exist are presented. We discuss the light behavior in a circuit with two inputs and two outputs while light go through of nematic liquid crystals cells with homogeneous alignment, as well as the necessary equations for the synthesis of optical filters with arbitrary transfer functions. Finally, we present a novel application example, in optic communications area where an equalization of the spontaneous emission of an Erbium doped fiber optical amplifier, is done.
Los cristales líquidos los encontramos en gran variedad de equipos a nuestro alrededor. Sus aplicaciones más comunes son de pantallas demostradoras en los equipos tales como calculadoras, televisores o computadoras. Sin embargo, también tienen otras aplicaciones menos conocidas como sensores de temperatura, como elementos de realimentación distribuida en láseres, materiales dieléctricos con permitividades sintonizables, como componentes de relleno en fibras de cristal fotónico con el punto de dispersión cero sintonizables, controladores de polarización, hasta en el filtrado de señales ópticas. En este artículo se estudia la aplicación de este tipo de componentes al filtrado de señales ópticas. Se presenta y se analiza un circuito óptico tipo FIR en estructura en celosía que utiliza cristales líquidos para el filtrado de señales ópticas y la forma en que se sintetiza el mismo, basados en las técnicas del procesado de señales en tiempo discreto, además se da una novedosa aplicación del mismo, ilustrándose mediante un ejemplo. En este artículo primero se ve una introducción a la radiación electromagnética además de explicar las técnicas de las matrices de transferencia ópticas. Se da una breve explicación sobre la polarización de la luz. Posteriormente se presentan los tipos de cristales líquidos más utilizados que existen en la actualidad. Se analiza el comportamiento de la luz en un circuito con dos entradas y dos salidas en su recorrido a través de células de cristal líquido nemático con alineación homogénea, además de presentar las ecuaciones necesarias para la síntesis de filtros ópticos con funciones de transferencia arbitrarias. Finalmente se presenta un ejemplo de aplicación novedoso, en el área de las comunicaciones ópticos, donde se ecualiza el espectro de emisión estimulada de un amplificador óptico de fibra dopada con Erbio.
- Publication Year
- 2016
- Language
- spa
- Topic
- optical circuit, nematic liquid crystal, lattice structure, para-hermitian, polarization
circuito óptico, cristal líquido nemático, estructura en celosía, para-hermitiano, polarización.
- Repository
- RI de Documento Digitales de Acceso Abierto de la UTP
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http://ridda2.utp.ac.pa/handle/123456789/2177
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