Um estudo de estruturas com PBG e fotônica

One of the objectives of this work is the ana1ysis of planar structures using the PBG (photonic Bandgap), a new method of controlling propagation of electromagnetic waves in devices with dielectrics. Here the basic theory of these structures will be presented, as well as applications and determination of certain parameters. In this work the analysis will be performed concerning PBG structures, including the basic theory and applications in planar structures. Considerations are made related to the implementation of devices. Here the TTL (Transverse Transmission Line) method is employed, characterized by the simplicity in the treatment of the equations that govern the propagation of electromagnetic waves in the structure. In this method, the fields in x and z are expressed in function of the fields in the traverse direction y in FTD (Fourier Transform Domain). This method is useful in the determination of the complex propagation constant with application in high frequency and photonics. In this work structures will be approached in micrometric scale operating in frequencies in the range of T erahertz, a first step for operation in the visible spectra. The mathematical basis are approached for the determination of the electromagnetic fields in the structure, based on the method L TT taking into account the dimensions approached in this work. Calculations for the determination of the constant of complex propagation are also carried out. The computational implementation is presented for high frequencies. at the first time the analysis is done with base in open microstrip lines with semiconductor substrate. Finally, considerations are made regarding applications ofthese devices in the area of telecommunications, and suggestions for future

Um dos objetivos desta dissertação é a análise de estruturas planares utilizando a tecnologia PBG, uma nova forma de controle de propagação de sinais em dispositivos com dielétricos. Aqui será apresentada a teoria básica destas estruturas e aplicações bem como a determinação de parâmetros em escala fotônica, ou seja, estruturas que usam sinais de luz e tótons. Nesta dissertação serão feitas análises a respeito de estruturas PBG, abrangendo a teoria básica e aplicações em estruturas planares. Conmsiderações são feiras quanto à implementação de dispositivos. O método utilizado é o LTT - Linas de Transmissão Transversa, caracterizado pela simplicidade no tratamento das equações que regem a propagação de ondas eletromagnéticas e ópticas na direção transvesal e no FTD ( Domínio da Transformda de Fouries). Este método é útil na determinação da constante de propagação complexa com aplicação em alta freqüência e fotônica. Nesta tese serão abordadas estruturas em escala micrométrica operando em freqüências na faixa de Terahertz, um primeiro passo para operação na faixa de luz. Será abordada a base matemática para a determinação dos campos eletromagnéticos na estrutura, baseado no método LTT levando em consideração as dimensões abordadas neste trabalho. Serão considerados também os cálculos para a determinação da constante de propagação complexa. A implementação computacional é apresentada para valores elevados de freqüência. A princípio as análises serão feitas com base em linhas de microfita abertas com substrato com semicondutor. Finalmente serão feitas considerações a respeito de aplicações destes dispositivos na área de telecomunicações, e sugestões para futuros trabalhos