@PhDThesis{MuraroJúnior:2008:PrÓtMo,
               author = "Muraro J{\'u}nior, Ademar",
                title = "Projeto {\'o}timo de moduladores eletro{\'o}pticos",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2008",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2008-02-08",
             keywords = "computa{\c{c}}{\~a}o aplicada, otimiza{\c{c}}{\~a}o 
                         multiobjetivo, m{\'e}todo dos elementos finitos, algoritmos 
                         gen{\'e}ticos, moduladores eletro{\'o}pticos, computer science, 
                         multobjective optimization, finite elements method, genetic 
                         algorithm, electrooptic modulators.",
             abstract = "Muitos desenvolvimentos de projetos envolvem a 
                         otimiza{\c{c}}{\~a}o de v{\'a}rias fun{\c{c}}{\~o}es 
                         objetivo. Estas fun{\c{c}}{\~o}es objetivo s{\~a}o 
                         frequentemente conflitantes entre si e n{\~a}o podem ser 
                         simplesmente agrupadas em uma fun{\c{c}}{\~a}o a ser otimizada. 
                         Este {\'e} o tipo de problema conhecido como problema de 
                         otimiza{\c{c}}{\~a}o multiobjetivo, para o qual a 
                         solu{\c{c}}{\~a}o {\'e} um conjunto de pontos conhecido como 
                         conjunto Pareto\‑{\'o}timo. Os problemas multiobjetivo 
                         s{\~a}o, frequentemente, dif{\'{\i}}ceis de resolver sem a 
                         ajuda de eficientes algoritmos de otimiza{\c{c}}{\~a}o. Este 
                         trabalho apresenta uma abordagem in{\'e}dita para 
                         otimiza{\c{c}}{\~a}o multiobjetivo, utilizando um algoritmo 
                         gen{\'e}tico, aplicada na otimiza{\c{c}}{\~a}o de moduladores 
                         eletro{\'o}pticos. Estes dispositivos t{\^e}m papel fundamental 
                         na modula{\c{c}}{\~a}o externa em sistemas de 
                         comunica{\c{c}}{\~a}o por meio de fibras {\'o}pticas. Em 
                         particular, o dispositivo estudado {\'e} o modulador 
                         Mach\‑Zehnder, desenvolvido em substrato de niobato de 
                         l{\'{\i}}tio, com guias de ondas fabricado por meio da 
                         difus{\~a}o de tit{\^a}nio. A resolu{\c{c}}{\~a}o para o 
                         problema direto utiliza o m{\'e}todo dos elementos finitos, 
                         adequado para o tratamento da complexidade geom{\'e}trica destes 
                         dispositivos e das propriedades n{\~a}o homog{\^e}neas e 
                         anisotr{\'o}picas dos materiais. Para a solu{\c{c}}{\~a}o do 
                         modelo inverso, duas t{\'e}cnicas multiobjetivo s{\~a}o 
                         exploradas, o m{\'e}todo da soma ponderada e m{\'e}todo das 
                         restri{\c{c}}{\~o}es, a fim de otimizar caracter{\'{\i}}sticas 
                         el{\'e}tricas do modulador buscando uma geometria {\'o}tima. A 
                         otimiza{\c{c}}{\~a}o de pares de caracter{\'{\i}}sticas do 
                         dispositivo permitiu obter configura{\c{c}}{\~o}es com grande 
                         largura de banda e baixa pot{\^e}ncia de opera{\c{c}}{\~a}o. 
                         Adicionalmente mostrou que para alguns pares de 
                         caracter{\'{\i}}sticas a fronteira de Pareto se apresenta mais 
                         complexa, com a exist{\^e}ncia de regi{\~o}es n{\~a}o convexas. 
                         O processo de otimiza{\c{c}}{\~a}o implementado 
                         mostrou\‑se eficiente e robusto, de maneira que este 
                         mecanismo de an{\'a}lise proposto pode reduzir consideravelmente 
                         a constru{\c{c}}{\~a}o e avalia{\c{c}}{\~a}o de 
                         prot{\'o}tipos f{\'{\i}}sicos, reduzindo o custo e tempo de 
                         desenvolvimento. ABSTRACT: Many design developments involve the 
                         optimization of several objective functions. These objective 
                         functions are often conflicting with each other and they cannot be 
                         simply aggregated into only one function to be optimized. This 
                         type of problem is known as the multiobjective optimization 
                         problem, for which the solution is a set of points known as Pareto 
                         optimal set. The multiobjective problems are often difficult to 
                         solve without the aid of efficient optimization algorithms. This 
                         work presents a new approach for multiobjective optimization, 
                         using a genetic algorithm, applied to the electrooptic modulators 
                         optimization. These modulators are key devices for external 
                         modulation in fiber optics communication system. The device 
                         analyzed in this work is a Mach\‑Zehnder modulator made of 
                         titanium diffused lithium niobate. To solve the direct problem, 
                         the finite elements method is applied, which is adequate to cope 
                         with complex geometries and non homogeneous and anisotropic 
                         materials. To solve the inverse problem, two multiobjective 
                         techniques were implemented, the weighted sum method and the 
                         e-constraint method, to optimize the electrical characteristics of 
                         the modulator in order to achieve an optimal geometry. The 
                         optimization of pairs of characteristics allowed obtaining 
                         geometrical configurations that present large bandwidth e low 
                         drive power. Additionally, it was shown that some pairs of 
                         characteristics generate complex Pareto frontiers with nonconvex 
                         regions. The optimization process implemented is efficient and 
                         robust, and the analysis mechanism proposed allows a considerable 
                         reduction of cost and time of development.",
            committee = "Becceneri, Jos{\'e} Carlos (presidente) and Stephany, Stephan 
                         (orientador) and Passaro, Angelo (orientador) and Sousa, Fabiano 
                         Lu{\'{\i}}s de and Ramos, Fernando Manuel and Almeida, Vilson 
                         Rosa de and Santos, Josemir Coelho",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Optimum design applied to electrooptic modulators",
             language = "pt",
                pages = "140",
                  ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/SADR4",
                  url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/SADR4",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "03 maio 2024"
}