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Estudo de propriedades ópticas não-lineares de cristal líquido dopado com corante em função da temperatura.; Studies of non-linear optical properties of dye doped liquid crystal in function of the temperature.
Esteves, Jacinto da Silva
Publicado em 11/08/2000 PT
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#complex fluids#corante#cristal líquido#dye#fluídos complexos#liquid crystal#non-linear optics#óptica não-linear
Com o objetivo de estudar os efeitos provocados pela adição de um corante em um cristal líquido termotrópico (CL), pesquisamos neste trabalho a influência da temperatura na reorientação das moléculas deste composto, bem como o índice de refração e a absorção não-linear, devido à presença de um campo eletromagnético. O CL estudado apresenta a reorientação de suas moléculas na presença de luz polarizada. Esta reorientação se deve à polarização provocada pelo campo eletromagnético da luz incidente nas moléculas do CL. O torque, que ocasiona tal reorientação, é denominado torque óptico Gammaopt. Quando estes CLs são dopados com determinados corantes, o campo incidente também interage com o corante, induzindo assim dipolos elétricos. Estes dipolos, por sua vez, interagem com as moléculas do CL provocando nelas um torque adicional Gammadye. Este torque adicional é proporcional ao torque óptico Gammadye = eta Gammaopt, onde eta é uma característica do corante denominado de fator de amplificação do torque óptico e depende da temperatura em que a amostra se encontra. A principal ferramenta do nosso estudo é a técnica de varredura z e, é através dela, que observamos a influência da temperatura nos efeitos não-lineares...
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Estudo de defeitos Yb2+/CN- em KCl, transferência de energia e ganho óptico; Study of Yb2+/CN- defects in KCl, energy transfer and optical gain
Publicado em 10/03/1994 PT
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#Decfects#Defeitos#Energy transfer#Ganho óptico#KCl:Yb2+/CN-#KCl:Yb2+/CN-#Optical gain#Transferência de energia
O trabalho desta tese se concentra na caracterização óptica de cristais de KCl impurificados multiplamente com íons Yb2+ e com íons moleculares CN- e OCN-. Mostramos a existência de um acoplamento entre os íons Yb2+ e CN-, que gera novas bandas de absorção superpostas as bandas conhecidas do Yb2+ isolado. A excitação óptica dessas novas bandas dá origem a uma forte emissão de banda larga em tomo de 570 nm, e torna possível a emissão vibracional do CN- em 4,8um por meio de transferência de energia eletrônica desde os íons Yb2+ acoplados. A emissão visível de banda larga possui um tempo de decaimento fortemente dependente da temperatura,variando entre 56 e 315 us para a faixa de temperatura entre 293 e 170 K Para temperaturas inferiores a 170 K, o tempo de decaimento da f1uorescência não segue o comportamento de uma única exponencial, indicando diferentes canais de decaimento. A alta intensidade da emissão visível do defeito Yb2+/ CN- a 300K torna promissora a sua utilização em lasers do estado sólido sintonizáveis operando a temperatura ambiente. Medidas diretas de amplificação revelaram a existência de ganho óptico para essa emissão visível de banda larga resultante do acoplamento Yb2+/ CN-. Para uma densidade de potencia de bombeio de 1...
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Projeto de amplificadores a fibra dopada com érbio para sistemas baseados em multiplexação modal; Erbium doped fiber amplifiers design for modal-division multiplexing systems
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#Amplificador à fibra dopada com érbio#Amplificador óptico#Comunicações ópticas#Erbium doped fiber amplifier#Multiplexação espacial#Optical amplifier#Optical communication#Spatial division multiplexing
Os sistemas ópticos atuais, baseados em fibras monomodo, operam próximos ao limite teórico da capacidade. Sistemas ópticos baseados em multiplexação modal (Mode Division Multiplexing – MDM) possibilitam o aumento da capacidade do sistema por meio do uso de fibras de poucos modos. Nestes sistemas, a propriedade de ortogonalidade entre os modos propagantes permite que cada modo espacial carregue um sinal óptico específico. O amplificador à fibra dopada com érbio (Erbium-Doped Fiber Amplifier – EDFA) segue fundamental para assegurar a transmissão em longas distâncias. No entanto, devido às distintas distribuições de intensidade dos modos que compõem o sinal de entrada, cada modo experimenta diferentes valores de ganho. Desta forma, o objetivo principal no projeto de EDFAs de poucos modos (Few-Mode Erbium-Doped Fiber Amplifier – FM-EDFA) é determinar os melhores parâmetros opto-geométricos da fibra para produzir uma amplificação eficiente. A metodologia normalmente empregada é baseada na resolução das equações de taxa e de propagação. Nesta tese, é proposta uma metodologia alternativa de projeto de FM-EDFA, baseada em uma nova figura de mérito. Este parâmetro quantifica o nível de inversão da população dos íons na fibra a partir da integral de superposição (overlap integral)...
Desenvolvimento de fontes laser, espectroscopia de alta resolução e resfriamento e aprisionamento magneto-óptico de átomos de cálcio
Publicado em 27/08/2002 PT
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#Átomos - Resfriamento#Lasers#Ótica não-linear#Espectroscopia de alta resolução
Neste trabalho, abordamos o desenvolvimento de um sistema experimental para resfriamento laser e aprisionamento magneto-óptico de átomos de cálcio, o desenvolvimento de fontes laser empregadas nesse sistema, bem como estudos espectroscópicos de transições desse elemento em descargas elétricas de catodo oco. No caso do cálcio, a transição óptica mais eficiente para a manipulação do movimento dos átomos por pressão de radiação é a 1 S0-1 P1 em 423 nm. Uma das fontes de radiação laser que desenvolvemos para esse comprimento de onda consiste de um laser de Ti:Safira estabilizado e duplicado em freqüência. A freqüência desse laser é travada à ressonância de uma cavidade de Fabry-Perot de referência. O segundo harmônico do laser é gerado por conversão não-linear em um cristal de niobato de potássio situado em uma cavidade externa de amplificação. Investigamos o uso de lâmpadas de catodo oco de cálcio como ferramentas espectroscópicas de alta resolução. A variação na impedância da descarga elétrica que ocorre com a excitação laser, o efeito optogalvânico, é uma técnica de alta sensibilidade que simplifica consideravelmente a detecção e a sintonia em transições atômicas muito fracas como a 1 S0-3 P1 em 657 nm. O sistema de resfriamento e aprisionamento de átomos de cálcio é o último tópico abordado neste trabalho. Nesse sistema...
Desenvolvimento de receptor optico integrado em tecnologia HBT; Development of integrated optic receiver in HBT technology
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#Transistores bipolares#Fotodetectores#Optoeletronica#Arseneto de Galio#Bipolar transistors#Photodetectors#Optoelectronics#Gallium arsenide
Esta dissertação de mestrado descreve o estudo, projeto e implementação de um receptor optoeletrônico integrado (OEIC) utilizando a tecnologia de transistores bipolares de heterojunção (HBT), fabricados a partir do material semicondutor arseneto de gálio. A grande vantagem deste transistor é o seu alto ganho e baixa resistência de base, o qual possibilita operações na faixa de gigahertz. A integração do estágio de fotodetecção, feita por um fotodiodo do tipo PIN, com o circuito de amplificação em um mesmo circuito integrado é possível, pois o fotodetector é construído com as camadas de base, coletor e subcoletor do transistor HBT. Com isso, as resistências, capacitâncias e indutâncias parasitas presentes na conexão entre estes dois estágios são minimizadas. Isto permite aos receptores monolíticos trabalharem em freqüências mais altas em relação aos receptores híbridos. O circuito fabricado opera com fontes de luz no comprimento de onda de 850 nm e pode ser utilizado em redes locais de curta distância (LAN); This master degree dissertation describes the study, project and implementation of an optoelectronic integrated circuit (OEIC) using the heterojunction bipolar transistors (HBT) technology over a gallium arsenide substrate. The major advantage of this transistor is its high gain and low base resistance...
Mistura e geração experimental de sinais de microonda empregando amplificadores opticos semicondutores
Publicado em 15/05/1998 PT
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#Receptores de microondas#Amplificadores oticos#Detecção de sinais#Moduladores de luz
Nesta tese, no primeiro experimento, foi obtido o sinal de batimento a partir dos sinais ópticos de dois lasers de cavidade externa (um sintonizável e outro não sintonizável) misturados no fotodetetor. O laser 2 gera um sinal óptico de ?2 = 1,5416 µm enquanto que o laser 1 gera um sinal óptico de ?1 = 1,5496 µm. Para prevenir reflexões do sinal óptico ao laser são colocados isoladores ópticos. O comprimento de onda ?1 foi controlado através do controle de temperatura da cavidade externa do laser 1. A sintonia de ?2 foi realizada mecanicamente. Os dois sinais sofrem ajuste do estado de polarização (SOP) através dos polarizadores 1 e 2 colocados nos percursos dos dois sinais. Devido a menor pureza espectral do sinal do laser 1, o seu sinal passa pelo filtro óptico antes que os dois sinais (k e X2) sejam juntados peio acoplador direcional. Os sinais saídos do acoplador direciona! são misturados e detectados pelo fotodetetor cujo sinal de saída na freqüência de diferença (sinal de batimento), ¿ ¿ 1,28 GHz, é apresentado no analisador de espectro. Em outra saída, antes do fotodetetor, o sinal óptico pode ser conectado ao analisador de espectro óptico. Maior resolução da aproximação entre os espectros dos dois sinais ópticos...
Geração de sinais ópticos multi-níveis a partir de amplificação paramétrica em fibras ópticas; Optical signals multi-levels generation through parametric amplification in optical fibers
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#Amplificadores paramétricos#Processamento óptico de sinais#Comunicações óticas#Fibras óticas#Parametric amplifiers#Optical signal processing#Optical communications#Fiber optics
Neste trabalho foram investigadas através de experimentos e simulações computacionais duas novas técnicas de processamento óptico de sinais, que utilizam amplificação paramétrica para multiplexar as informações de dois sinais binários em um único sinal multi-nível. Na primeira delas, o sinal multi-nível corresponde a um sinal quaternário em amplitude, enquanto na segunda este e um sinal ternário em amplitude. Ao contrario da amplificação paramétrica convencional, que utiliza um sinal de bombeio continuo (cw, continuous wave), em ambas as técnicas analisadas neste trabalho, tanto o sinal de bombeio quanto o sinal de prova são modulados em amplitude por duas sequências independentes de bits (informações). Tais sinais são acoplados e propagados por uma fibra óptica. A interação não-linear entre eles, decorrente do processo de amplificação paramétrica, proporciona a multiplexação das informações dos sinais de bombeio e de prova em uma mesma banda. Para os sinais quaternários, os sinais de bombeio e de prova podem apresentar ou não mesma taxa de transmissão, sendo possível ate dobrar a taxa de transmissão dos sinais originais. Verificou-se que a distribuição de seus níveis de potencia e controlada pelas razoes de extinção do sinal de bombeio e de prova. A máxima diferença obtida entre os resultados analíticos e de simulações em relação aos experimentais foi inferior a 1.4 dB. Os experimentos mostraram também que taxas de erro de bit (BER...
Sistemas de sensores ópticos baseados em fibra óptica de perfil-W dopada com Érbio; Optical sensing systems based on Erbium-doped W-fiber
Mauro Biscaro Elias
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#Sensor optico#Amplificadores a fibra dopada com erbio#Fibras óticas#Lasers de terras raras#Sistemas WDM#Optical sensor#Erbium-doped fiber amplifiers#Fiber optics#Rare earth lasers#WDM systems
Fibras ópticas de casca rebaixada (também conhecidas como fibras ópticas de dupla-casca ou fibras ópticas de perfil-"W") com cortes do modo fundamental proporcionam perdas distribuídas altas em comprimentos de onda longos e perdas baixas em comprimentos de onda curtos. A grandeza da brusca transição entre a perda baixa em comprimentos de onda curtos e a perda alta em comprimentos de onda longos excede 200 dB/km e é extremamente sensível à curvatura aplicada na fibra. O fenômeno é atribuído ao acoplamento modal entre o modo guiado no núcleo e os modos discretos guiados na casca externa. A fibra óptica ativa de casca rebaixada Er: Al/Ge/SiO2 (DC-EDF) pode ser projetada para ter um corte do modo fundamental próximo de 1530 nm o que proporciona supressão distribuída da emissão espontânea amplificada (ASE) na banda-C em proveito da ASE na banda-S. Este fenômeno, associado a um outro, o de perda induzida por curvatura, proporciona um modelo alternativo para obter amplificação óptica na banda-S, exigida para expandir a capacidade de sistemas de multiplexação por divisão de comprimentos de onda (WDM). Um laser à fibra óptica, configurado na forma de anel, de fibra óptica de casca rebaixada dopada com érbio, que pode ser sintonizado através de perdas induzidas por curvatura na fibra óptica...
Estudo e aplicação de amplificadores ópticos para suporte a redes banda larga
Junior, Sergio Luiz Stevan
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#Engenharia electrotécnica#Redes de telecomunicações#Redes de banda larga#Comunicações ópticas#Amplificadores ópticos
Esta tese tem como foco principal a análise dos principais tipos de amplificação óptica e algumas de suas aplicações em sistemas de comunicação óptica. Para cada uma das tecnologias abordadas, procurou-se definir o estado da arte bem como identificar as oportunidades de desenvolvimento científico relacionadas. Os amplificadores para os quais foi dirigido alguma atenção neste documento foram os amplificadores em fibra dopada com Érbio (EDFA), os amplificadores a semicondutor (SOA) e os amplificadores de Raman (RA). Este trabalho iniciou-se com o estudo e análise dos EDFA's. Dado o interesse científico e económico que estes amplificadores têm merecido, apenas poucos nichos de investigação estão ainda em aberto. Dentro destes, focá-mo-nos na análise de diferentes perfis de fibra óptica dopada de forma a conseguir uma optimização do desempenho dessas fibras como sistemas de amplificação. Considerando a fase anterior do trabalho como uma base de modelização para sistemas de amplificação com base em fibra e dopantes, evoluiu-se para amplificadores dopados mas em guias de onda (EDWA). Este tipo de amplificador tenta reduzir o volume físico destes dispositivos, mantendo as suas características principais. Para se ter uma forma de comparação de desempenho deste tipo de amplificador com os amplificadores em fibra...
Amplificação em imunocitoquímica: estudo comparativo de sistemas de polímeros
Ferro, Amadeu Borges; Rodrigues, Ana Margarida
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#Anatomia patológica#Imunocitoquímica#Amplificação#Polímero
Desde o início da utilização da imunocitoquímica em anatomia patológica, um dos objectivos tem sido detectar as quantidades mais ínfimas de antigénio, tornando-o visível ao microscópio óptico. Vários sistemas de amplificação têm sido aplicados de forma a concretizar este objectivo, tendo surgido um grupo genérico de métodos simples e que apresentam uma amplificação superior: são os denominados métodos do polímero indirecto. Tendo em conta a variedade de métodos disponíveis, os autores propõem-se comparar a sensibilidade de quatro sistemas de amplificação, que recorrem ao método do polímero indirecto com horseradish peroxidase (HRP). Foram utlizadas lâminas de diferentes tecidos fixados em formol e incluídos em parafina, nos quais se procedeu à utilização de 15 antigénios distintos. Na amplificação recorreu-se a quatro sistemas de polímero indirecto (Dako EnVision+ System K4006; LabVision UltraVision LP Detection System TL-004-HD; Novocastra NovoLink RE7140-k; Vector ImmPRESS Reagent Kit MP-7402). A observação microscópica e classificação da marcação obtida foi feita com base num algoritmo que enquadra intensidade, marcação específica, contraste e fundo num score global que pode tomar valores entre 0 e 25. Para o tratamento estatístico foi utilizado o teste oneway ANOVA com post-hoc de tukey (alfa=0.05). O melhor resultado obtido em termos de par média/desvio-padrão dos scores globais foi o do NovoLink (22.4/2.37) e o pior EnVision+ (17.43/3.86). Verificou-se ainda que existite diferença estatística entre os resultados obtidos pelo sistema NovoLink e os sistemas UltraVision (p=.004)...
Caracterização de não linearidades ópticas em filmes nanométricos e micrométricos contendo nanopartículas de ouro e estudos do impacto da amplificação Raman em sistemas de transmissão de rádio-frequência sobre fibra óptica
Vitoreti da Silva, Douglas; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
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#Filmes finos de ouro#Não linearidade óptica de terceira ordem#Varredura Z#Microondas-fotônica#Amplificação Raman
Esta tese está dividida em duas partes. Na primeira parte da tese estudamos as propriedades ópticas não lineares de monocamadas de partículas de ouro com tamanhos nanométricos depositadas por sputtering DC e filmes finos com nanoestruturas de ouro/sílica com 1 micrômetro de espessura preparados por co-sputtering RF ambos os materiais depositados sobre substratos dielétricos. As propriedades ópticas não lineares destes materiais foram determinadas usando a técnica de varredura Z para um comprimento de onda de excitação de 800 nm com 150 fs de largura temporal do pulso. A técnica de varredura Z permite a determinação dos índices de refração e absorção não linear simultaneamente usando um único feixe. Devido ao uso de um laser com alta taxa de repetição (76 MHz), foi usada a técnica de varredura Z com controle do efeito térmico ou acumulativo, desenvolvida no nosso laboratório em 2007, que permite separar os efeitos não lineares de origem eletrônica (rápidos) dos demais efeitos (lentos). Para os filmes de ouro preparados pela técnica de sputtering, foram obtidos valores de n2 (índice de refração não linear) da ordem de 10−11 a 10−12 cm2/W bem como valores da ordem de 10−7 e 10−6 cm/W para o α2(índice de absorção não linear). Para os filmes preparados pela técnica de co-sputtering RF foram obtidos valores da ordem de 10−11 e 10−9 cm2/W para o n2. Os efeitos do tratamento térmico dos filmes na não linearidade óptica também foram explorados. Na segunda parte da tese foi estudado o impacto do uso da amplificação Raman em fibras ópticas no meio óptico de transmissão de um sistema híbrido de distribuição de sinais de radio frequência (RF) em médias e longas distâncias usando fibras ópticas. Este sistema chamado RF-sobre-fibra surgiu há algum tempo como alternativa para o crescente aumento das comunicações baseados em tecnologia como GSM...
Desenvolvimento de guias de onda canal escrita com laser de fentossegundos para aplicação em amplificação óptica
Barreiro Nunes Lemos, Thiago; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
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#Amplificador óptico.#Microfabricação laser#Fentosegundo#Guia de onda
Nesta dissertação apresentaremos os resultados obtidos no desenvolvimento e caracterização de guias de onda canal para amplificação óptica. As guias foram fabricadas usando pulsos de laser com ~80 fs de duração, em amostras de vidro fosfato dopado com Er3+-Yb3+, e em vidros de telureto dopado com Er3+, óxido de prata e sem dopagem. Este é um método bastante promissor para o desenvolvimento de dispositivos ópticos, que explora a interação de radiação com a matéria num regime de alta intensidade e envolvendo fenômenos ultra-rápidos. Inicialmente, faremos uma introdução a respeito das aplicações que a interação pulso ultracurto/matéria está tendo em diversas áreas da ciência, como, por exemplo, biologia, medicina, comunicação óptica, entre outras. Em seguida, discutiremos os princípios da propagação de feixes laser de alta intensidade (~1014 W/cm²) em meios transparentes, exemplificando alguns efeitos, como auto-modulação de fase, auto-focalização, entre outros. Descreveremos também os processos que levam à ionização não-linear dos elétrons do material, principal mecanismo responsável pela modificação permanente do índice de refração do meio. Finalmente, apresentaremos os resultados obtidos no desenvolvimento de guias para amplificação óptica. Nos vidros de fosfatos dopados com Er3+-Yb3+...
Amplificadores ópticos, estudos de polarização e geração de pulso usando processos paramétricos em fibras ópticas
Francisco Liberato de Freitas, João; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
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#Fibras ópticas#Óptica não linear#Amplificação óptico#Óptica
O desenvolvimento recente das telecomunicações deve-se em grande parte à capacidade de propagação de informações (vídeos, voz, dados) com altas taxas de transmissão (Tbits/s) através de fibras ópticas. Os avanços constantes no desenvolvimento tecnológico de dispositivos ativos e passivos com base em fibra óptica têm possibilitado um crescimento cada vez maior nas velocidades de comunicação. Destacam-se entre esses componentes as redes de Bragg, filtros, amplificadores, acopladores, etc., que compõem os sistemas WDM (Wavelength Division Multiplexing). Lasers de semicondutores e moduladores complementam os dispositivos essenciais ao desenvolvimento de sistemas de comunicações. Isto faz com que as comunicações avancem em várias bandas de freqüências além da banda convencional de telecomunicações ópticas (banda C (1530 − 1560 nm)), principalmente para as bandas S (1470 − 1530 nm) e L (1560 − 1630 nm). Nesta tese, mostramos uma série de trabalhos que objetivam o estudo teórico e experimental de efeitos ópticos não lineares em fibras, dando ênfase a: desenvolvimento de amplificadores e conversores ópticos a fibra para uso nas bandas C, S e L; geração de trens de pulsos ópticos curtos de altas taxas de repetição; geração de cópias de sinais ópticos com diversas polarizações para uso em telecomunicações ópticas. Os experimentos foram realizados usando dispositivos integrados a fibra. Os principais efeitos ópticos não lineares aqui abordados são mistura de quatro ondas...
Caracterização de dispositivos híbridos microondas/fotônica
da Silva Gonçalves, Jefferson; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
#Telecomunicação#Fibra óptica#Radiofreqüência#Modulação#Desempenho do enlace
Esta dissertação apresenta um estudo experimental do link microondas/fotônica, que neste trabalho foi chamado de enlace analógico óptico. Este tipo de enlace é usado para transmitir informações em fibras ópticas, as quais oferecem várias vantagens quanto à quantidade de informação que pode ser transmitida, manuseio, perdas e custo em relação às tradicionais formas de transmissão de dados. A informação, uma vez na forma de radiofreqüência (RF), pode ser transmitida em fibras ópticas. Para isso, a informação passa por um processo de modulação, que permite que as suas características sejam transportadas por uma portadora óptica através da fibra. Em telecomunicações, o processo de modulação pode ser obtido de duas formas: modulação direta e modulação externa. Em ambos os casos , temos processos que alteram a intensidade dos sinais. O experimento foi conduzido nas freqüências entre 1 e 2 GHz, com um dispositivo capaz de transmitir até 2,5 Gigabits por segundo (Gb/s). A transmissão foi feita em uma fibra monodo de 100 m de comprimento, para os casos sem e com amplificação óptica. Um amplificador a fibra dopada com érbio (Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA) e um amplificador óptico de semicondutor (Semiconductor Optic Amplifier...
Amplificador e conversor de comprimento de onda híbrido TDFA/FOPA para comunicações ópticas
de Freitas Guimarães, Glendo; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
#Óptica#Amplificador óptico#Física óptica
A região de comprimento de onda do espectro eletromagnético usado nas telecomunicações ópticas são definidas pela International Telecommunications Union (ITU) como, banda C (Conventional Band, 1530-1565 nm), banda L (Long Wavelength Band, 1565- 1625 nm), banda S (Short Wavelength Band, 1450-1530 nm), e bandas mais distantes de ambos os lados da banda C. Atualmente, a única banda utilizada comercialmente para telecomunicações ópticas e a banda C. O constante crescimento de tráfico de dados, voz e internet requerem soluções para expansão da capacidade de transmissão. Expansão para bandas de comprimentos de onda curtos e longos é opção promissora. Para estas bandas, componentes passivos e ativos tem sido desenvolvidos, em particular amplificadores ópticos. O amplificador a fibra dopada com Érbio, usado na banda C, pode também amplificar sinais na banda L. Para a banda S, novos tipos de amplificadores são necessários. Os amplificadores candidatos para a banda S são o amplificador Raman, amplificador a fibra dopada com Túlio e amplificador paramétrico a fibra óptica (FOPA). O FOPA, além de amplificar sinais, ele é conversor de comprimento de onda. Amplificadores híbridos, combinando amplificadores individuais em série ou paralelo...
Sensor multiponto de corrosão baseado em reflectometria amplificada em fibra óptica
Nascimento, Jehan Fonsêca do; Martins Filho, Joaquim Ferreira (Orientador)
#Amplificação#Corrosão#Fibra óptica#Laser#Sensor
Esta tese apresenta dois esquemas de monitoramento de corrosão em metal à base de fibra óptica usando a técnica de reflectometria óptica amplificada no domínio do tempo e também apresenta resultados experimentais de um estudo sobre os efeitos da rugosidade de superfície no filme metálico sob o sinal óptico durante o processo de corrosão. O sistema sensor amplificado é multiponto, auto-referenciado e pode medir taxa de corrosão a vários quilômetros do equipamento OTDR. O primeiro esquema usa uma fibra dopada com Érbio com bombeamento remoto e é utilizado para avaliar o aumento do alcance do sistema quando comparado com o sistema não-amplificado. O segundo esquema usa outro EDFA próximo ao OTDR como reforço para o sinal óptico gerado por ele. Além disso, esse sistema é usado para as medidas de corrosão e também para avaliação da sensibilidade do sistema às variações de ganho do amplificador. Os resultados experimentais obtidos em condições laboratoriais controladas mostram as vantagens do sistema de amplificação, em termos do seu longo alcance, melhor resolução espacial e imunidade a variações de ganho. Nos resultados experimentais obtidos pelo sensor de corrosão foram observados efeitos ópticos que sugerem a influência da rugosidade do filme metálico na reflectância da luz...
Estudo de vidros fosfatos dopados com terras raras para aplicação em fibras ópticas e guias de ondas planares
Santos, Jaime Vitalino
#Física#Vidro fosfato#Parâmetro GS#Íons de érbio (Er3+)#Níível metaestável 4I13/2#Fibra óptica e amplificador óptico#Phosphate glass#Glass stability parameter (GS)#Erbium ions (Er3+)#Meta stable level 4I13/2
Neste trabalho estudou-se as propriedades térmicas é ópticas do sistema P2O5 – ZnO – Al2O3 – AO – PbO – La2O3 (mol %) + XEr2O3 [A= Ba; Mg; X=0; 1; 2; 3; 4; 5 (peso%)], visando aplicações em fibras ópticas e guias de ondas planares, como amplificadores ópticos. Tal sistema é inédito e de baixo custo se comparado com outros, por exemplo, aqueles a base de óxido de telúrio, visando produção em escala industrial. Esta pesquisa foi desenvolvida em três etapas consecutivas, em que na primeira variou a concentração de La2O3 propondo obter sistemas com razoáveis estabilidades térmicas e propriedades ópticas. Na segunda etapa, escolhida a melhor composição com La2O3 (mol%) fixa, buscou-se variar a concentração de PbO e verificar a mudança no índice de refração. Já na terceira e última etapa buscou-se elaborar um vidro a partir de concentrações crescentes de Er2O3 (peso%) visando amplificação óptica em torno de 1530 nm. Portanto, diante do objetivo geral desta pesquisa, é de fundamental importância estudar propriedades térmicas e ópticas, tais como transmitância, índice de refração e calorimetria exploratória de varredura, dos vidros resultantes em cada uma destas três etapas. Observou-se...
Estudo de sistemas vítreos dopados com Er3+ visando aplicações em fibras e amplificadores ópticos
Caetano, Marlon
#Física#Fibra óptica#Amplificador óptico#Eficiência quântica#Íons de Er3+#Janela óptica#Meio hospedeiro#Optical fiber#Optical amplifier#Quantum efficiency#Er3+ ions
Neste trabalho estudou-se as propriedades térmicas e ópticas dos Sistemas Vítreos PAN (P205 - Al2O3 - Na2O), PANK (P2O5 - Al2O3 - Na2O - K2O), PANB (P2O5 - Al2O3 - Na2O - BaO), e SNAB (SiO2 - Na2O - Al2O3 - B2O3) [mol%], não dopados e dopados com concentrações crescentes de xEr2O3 (wt%), onde x = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0, visando aplicações em fibras ópticas e amplificadores ópticos. A escolha do meio hospedeiro é fundamental, pois este tem influência nos parâmetros espectroscópicos dos íons terra rara (TR) inseridos no material. Este trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira foram determinadas as propriedades térmicas por Análise Térmica Diferencial (DTA), ópticas por Absorção Óptica (AO) e Espectroscopia Raman (ER), bem como o Índice de Refração (n) das Matrizes Vítreas não dopadas. Na segunda etapa, as Matrizes Vítreas foram dopadas com concentrações crescentes de Er2O3 (peso %) visando amplificação óptica em torno de 1534 nm que corresponde à terceira janela óptica (região espectral onde as fibras ópticas apresentam menor atenuação). Essas Matrizes Vítreas dopadas foram caracterizadas por Absorção Óptica (AO), Fotoluminescência (PL) e Fotoluminescência de Resolução Temporal (PLRT)...