Resumo-Uma nova formulação numérica para simulação computacional da propagação de onda eletromagnética em guias ópticos com materiais magnetoópticos é descrita neste artigo. A formulação é baseada no método de propagação de feixe de ângulo largo (WA-BPM) usando diferenças finitas (FD) e o esquema Crank-Nicholson (CN) para a discretização da equação de onda, expandida por meio dos aproximantes de Padé. Um acoplador direcional não-recíproco para aplicações em sistemas de comunicações ópticas é investigado neste trabalho.Palavras-chave-comunicações ópticas, dispositivos nãorecíprocos, acoplador direcional, método da propagação do feixe, diferenças finitas, propagação não-paraxial, aproximantes de Padé.I. INTRODUÇÃO ARA a implementação de redes ópticas de comunicação que permitam taxas de transmissão de sinais cada vez mais altas, um diversificado conjunto de dispositivos ativos e passivos tem sido objeto de pesquisas em todo o mundo. São lasers, fotodetectores, amplificadores ópticos, chaves, moduladores, filtros, e tantos outros. Dentre estes, os que empregam materiais magnetoópticos formam uma importante categoria de dispositivos, na qual os mais utilizados são os isoladores [1]-[5] e os circuladores [5], [6]. Os isoladores são utilizados para impedir que a luz refletida em algum trecho do sistema retorne para a fonte óptica. Eles estão presentes nos sistemas que empregam amplificação óptica. Os circuladores fazem parte dos esquemas de extração e inserção de sinais em sistemas que utilizam multiplexação por divisão em comprimento de onda (WDM-wavelength division multiplexing). A operação dos dispositivos não-recíprocos é baseada na diferença entre as constantes de propagação do modo magnético transversal (TM) para as duas direções de Este trabalho foi parcialmente financiado pela CAPES (bolsa de estudos de mestrado), CNPq (proc. 300834/97-7), FAPESP (proc. 97/12996-9) e PRONEX (proc. 41/96.0921/00).

Optical communication networks have allowed a continuous increase of broadband services offer. The all-optical communication networks are becoming the most ambitious technological goal. Great efforts have been concentrated on the materiais and devices development and improvement to make it possible. Nonreciprocal devices, such as isolators and circulators constitute an imp01tant class of optical devices. lsolators are used in optical systems to avoid reflectio. n of light in lasers and amplifiers. Circulators are used in signal derivat ion schemes that use wavelength division multiplexing (WDM). The operation of these devices is based on the propetties of magnetooptic materiais. The purposes of this dissertation are to present the main features of the magnetooptic materiais as well as to analyze the eletromagnetic wave propagation in magnetooptic waveguides, exploring nonreciprocal features ofTM modes. Planar and three-dimensional waveguides are analysed in this present study. Therefore expressions of electromagnetic fie ld components and characteristic equations of the modes of interest in planar stmctures are obtained by using transfer matrix technique (TMT). The wave propagation analysis in planar magnetooptic waveguides is realized by using the finite-difference beam propagation method (FD-BPM) and Crank-Nicholson scheme (CN) applied to wave equation solution discretization. In arder to avoid electromagnetic wave reflect ion into computational window, the transparent boundary condition (TBC) is incorporated to the FD-BPM formalism. The effective index method (EIM) is used in the analysis ofthree-d imensional rib magnetooptic waveguides.