[pt] Diante do crescimento do interesse pelos amplificadores Raman faz-se necessário um estudo mais detalhado destes. Uma técnica tradicionalmente já utilizada para analise de atenuação em enlaces, a reflectometria óptica no domínio do tempo, é empregada de maneira inovadora neste trabalho para a observação da amplificação Raman distribuída. O objetivo principal deste trabalho não é a analise de amplificadores Raman, mas sim a apresentação desta técnica como nova ferramenta observação do ganho Raman distribuído em fibras ópticas. / [en] Due to increased interest in Raman amplifiers, a more detailed study of them is required. A technique traditionally used for analysis of attenuation on optical links, time domain optical reflectometry, is used in an innovative way in this work for observation of distributed Raman amplification. The main objective of this work in not the analysis of Raman amplifiers, but the introduction of this technique as a new tool for the observation of distributed Raman gain in optical fibers.

[pt] A crescente demanda do uso de sistemas de comunicação óptica, seja pelo aumento do número de usuários ou pela quantidade de informação enviada, requer um aumento substancial na necessidade de desenvolvimento de novos sistemas e componentes. A reectometria óptica no domínio do tempo (OTDR) é a técnica mais empregada para detecção de falhas em enlaces de fibra óptica. Em alguns tipos de rede óptica, como é o caso das redes ópticas passivas (PONs), as perdas nos enlaces são muito elevadas devido à presença de splitters, que dividem o sinal para cada usuário (no cenário FTTH) ou cada grupo de usuários (FTTB / FTTA), o que diminui consideravelmente a máxima distância atingida pelo OTDR. Em termos de componentes aplicados à comunicação óptica, aqueles utilizados para a amplificação óptica são de grande importância. Entre eles estão presentes os amplificadores ópticos de semicondutores. Uma forma de vencer as limitações impostas pelas altas perdas está no emprego de um amplificador óptico semicondutor (SOA), que ao mesmo tempo amplifica o sinal e funciona como uma chave, inibindo a emissão de ASE nos intervalos entre os pulsos do OTDR. Ainda assim, o ganho adicional pode ser insuficiente devido à baixa potência de saturação do SOA. Neste trabalho, será desenvolvido experimentalmente um método para superar a limitação de saturação de um SOA e permitir maiores ganhos de amplificação para pulsos de OTDR. O conceito básico consiste em se aproveitar do fato de que o ciclo de uso de um OTDR é relativamente baixo, o que permite subdividir os pulsos em sub-pulsos, amplificá-los um a um e depois recombiná-los, de forma transparente ao OTDR. Com base na ideia proposta acima, nesta dissertação de mestrado terão avaliados métodos usando a polarização e o comprimento de onda dos pulsos. / [en] The growing demand of using optical communication systems, either by increasing the number of users or the amount of information sent, requires a substantial increase in the need to develop new systems and components. The optical time domain re ectometry (OTDR) is the most common technique for detecting faults in fiber optic links. In some types of optical network, such as passive optical networks (PONs), losses in the links are very high due to the presence of splitters that divide the signal to each user (in FTTH scenario) or each user group ( FTTB / FTTA), which considerably reduces the maximum distance reached by the OTDR. In terms of components used for optical communication, those used for optical amplification is of great importance. Among them are present optical semiconductor amplifiers. One way to overcome the limitations imposed by high losses is the use of a semiconductor optical amplifier (SOA), which at the same time amplifies the signal and acts as a key, inhibiting the emission ASE in the intervals between the OTDR pulses. Still, the additional gain may be insufficient due to low saturation power SOA. This work will develop experimentally a method to overcome the limitation of saturation of an SOA and allow higher amplification gains for OTDR pulse. The basic concept is to take advantage of the fact that the use of an OTDR cycle is relatively low, which allows to split the pulses into sub-pulses, amplify them one by one and then recombine them in a transparent manner to the OTDR. Based on the idea proposed above, this master thesis will be evaluated using methods polarization and wavelength of the pulses.

[pt] A robótica aplicada à reabilitação e amplificação humana está em uma fase iminente de se tornar parte de nossa vida diária. A justaposição da capacidade de controle humana e o poder mecânico desenvolvido pelas máquinas oferecem uma promissora solução para auxílio físico e de amplificação humana. O presente trabalho apresenta um exoesqueleto ativo para membros superiores controlado por uma alternativa e simples Interface Homem-Máquina (HMI) que utiliza o Modelo Muscular de Hill para aumentar a força e resistência mecânica do usuário. Músculos Pneumáticos Artificiais (PAM) são utilizados como atuadores por sua alta razão entre potência e peso e atuam o sistema através de um esquema com cabos de aço. Algoritmos Genéticos (GA) aproximam localmente os parâmetros do modelo matemático do atuador e o modelo fisiológico do músculo, que utiliza sinais eletromiográficos superficiais (sEMG) para estimar o torque na articulação do exoesqueleto. A metodologia proposta oferece três vantagens principais: (i) reduz o número de eletrodos necessários para monitorar a atividade muscular, (ii) elimina a necessidade de transdutores de força ou pressão entre o exoesqueleto e o usuário ou o ambiente e (iii) reduz o custo de processamento em tempo-real, necessário para implementações de sistemas embarcados. O exoesqueleto é restrito ao membro superior direito e a estratégia de controle é avaliada verificando o desempenho do usuário ao manipular uma carga de 3.1kg estática e dinamicamente com e sem o auxílio do equipamento assistivo. / [en] Robotics for rehabilitation and human amplification is imminent to become part of our daily life. The juxtaposition of human control capability and machine mechanical power offers a promising solution for human assistance and physical enhancement. This work presents an upper limb active exoskeleton controlled by an alternative and simple Human-Machine Interface (HMI) that uses a Hill Muscle Model for strength and endurance amplification. Pneumatic Artificial Muscles (PAM) are used as actuators for its high power-to-weight ratio and to drive the system through a cable arrangement. Genetic Algorithms (GA) approach locally optimizes the model parameters for the actuator mathematical model and the physiologic muscle model that uses the surface electromyography (sEMG) to estimate the exoskeleton joint torque. The proposed methodology offers three main advantages: (i) it reduces the number of electrodes needed to monitor the muscles, (ii) it eliminates the need for user force or pressure sensoring, and (iii) it reduces the real-time processing effort which is necessary for embedded implementation and portability. The exoskeleton is restricted to the right upper limb and the control methodology is validated evaluating the user performance while dynamically and statically handling a 3.1kg payload with and without the aid of the assistive device.

[pt] Este trabalho tem como objetivo analisar a forma pela qual o simbolismo alquímico é reinterpretado à luz da teoria junguiana. Para tal, passa em revista alguns dos conceitos que permitem esta aproximação, dentre eles, a noção de símbolo, o mecanismo de projeção e a técnica de amplificação. Através da sua articulação, o autor visa corroborar a hipótese do inconsciente coletivo. / [en] This dissertation describes the way in which the alchemical symbolism is reinterpreted in the light of the Junguian theory. For this purpose, some of the concepts which allow this relation are then revised, that is, the notion of symbol, the mechanism of projection and the technique of amplification. Through their articulation, Jung intends to confirm the hypothesis of the collective unconscious.

[pt] Os protocolos de comunicação quântica são essenciais para a transmissão segura de informações, utilizando os princípios da mecânica quântica para alcançar uma segurança inatingível por sistemas criptográficos clássicos. Diferentemente dos métodos tradicionais que dependem de chaves criptográficas convencionais, os protocolos quânticos exploram propriedades únicas dos sistemas quânticos para garantir a segurança da comunicação. No entanto, a implementação prática da distribuição quântica de chaves (QKD) é desafiada por erros introduzidos durante a geração e transmissão de estados quânticos e pela possível presença de espiões. Esta dissertação explora algumas das estratégias mais usadas para estimativa de erros, correção de erros e amplificação de privacidade em sistemas de QKD. Por meio de uma revisão bibliográfica e simulações abrangentes, o estudo avalia as técnicas mais eficazes em cada área. O objetivo final desta análise é desenvolver um método a ser implementado na Rede Rio Quântica, uma rede de comunicação quântica metropolitana que interliga as instituições PUC-Rio, CBPF e UFRJ por meio de fibras ópticas e a UFF através de um canal de espaço livre. Os resultados destacam a importância de otimizar as medidas de correção de erros e privacidade para melhorar a confiabilidade e a segurança das redes de comunicação quântica. / [en] Quantum communication protocols are essential for secure transmission of information, utilizing the principles of quantum mechanics to achieve security unattainable by classical cryptographic systems. Unlike traditional methods that rely on conventional cryptographic keys, quantum protocols exploit unique properties of quantum systems to ensure communication security. However, the practical implementation of quantum key distribution (QKD) is challenged by errors introduced during the generation and transmission of quantum states and the potential presence of eavesdroppers. This thesis explores some of the most commonly used strategies for error estimation, error reconciliation, and privacy amplification within QKD systems. Through a literature review and comprehensive simulations, the study evaluates the most effective techniques in each area. The ultimate goal of this analysis is to develop a method to be implemented on Rede Rio Quântica, a metropolitan quantum communication network interlinking the institutions PUC-Rio, CBPF and UFRJ via optical fibers and UFF through a free-space channel. The findings underscore the importance of optimizing error correction and privacy measures to enhance the reliability and security of quantum communication networks.