[pt] Neste trabalho, o problema de valor de contorno associado à estrutura de uma linha microstrip blindada é formulado em termos de uma representação rigorosa de modos híbridos, superposição de modos TE e TM. As equações resultantes são então transformadas, através da aplicação do método de Galerkin no domínio espectral, para obtenção da equação característica para as propriedades de dispersão de linhas microstrip blindadas. As principais vantagens deste método são sua simplicidade e convergência rápida. Foi elaborado um programa de computador para cálculo dos parâmetros, e foram realizadas comparações com resultados experimentais e com expressões empíricas apresentadas por outros autores. A influência da variação da altura da blindagem superior é também considerada. / [en] The boundary value problem associated with the shielded microstrip-line structure is formulated in terms of a rigorous hybrid-mode representation, superposition of the TE and TM fields. The resulting equations are subsequently transformed, via the application of Galerkin’s method in the spectral domain, to yield a characteristic equation for the dispersion properties of shielded microstrip lines. Among the advantages of the method are its simplicity and rapid convergence. A computer program for the parameters is presented, and numerical results are compared with some experimental results and with theoretical and empirical results presented by other authors. The behavior with the variation of the height of the top cover is also considered.

[pt] Um dos grandes desafios da computação gráfica é conseguir representar ambientes virtuais que assemelham-se aos ambientes reais observados pelos seres humanos em seu dia-a-dia. A fim de alcançar essa representação, diversos estudos foram realizados na área de renderização fotorealística e, principalmente, na que diz respeito à modelagem física e representação de fenômenos naturais. Esse estudo propõe explicar e analisar técnicas que representam o fenômeno de dispersão atmosférica; responsável por definir a cor da atmosfera/céu. Para alcançar esse objetivo, serão apresentadas duas técnicas: uma técnica baseada em um modelo físico e outra baseada em um modelo analítico e de aproximações. Esse estudo apresenta os detalhes de cada uma das técnicas e apresenta um comparativo para auxiliar na escolha da técnica de acordo com a necessidade e os requisitos da aplicação que irá representar o fenômeno de dispersão atmosférica. / [en] One of the greatest challenges of computer graphics is to represent virtual environments that resemble real environments observed by humans in their day-to-day. In order to achieve this representation, several studies have been conducted in the area of photorealistic rendering, and especially in regards to physical modelling and representation of natural phenomena. This study aims to explain and analyze techniques that represent the phenomenon of atmospheric scattering; responsible for setting the color of atmosphere/sky. To achieve this goal, two techniques are presented: one based on a physical model and the other based on an analytical model and approximations. This study presents the details of each technique and a comparative to help in choosing the technique according to the need and requirements of the application that will represent the phenomenon of atmospheric scattering.

[pt] A utilização de redes de Bragg com chirp em fibra, para compensação dos efeitos da dispersão cromática, é uma técnica promissora que permite o aumento progressivo da capacidade de canalização dos sistemas ópticos. Dentre as diversas técnicas para a compensação da dispersão, sendo propostas nos tempos correntes, o emprego da rede de Bragg em fibra tem se mostrado o mais exequível em virtude de serem passivas, relativamente fáceis de fabricar, de boa reprodutibilidade e alto grau de integrabilidade aos sistemas. Este trabalho mostra a aplicação desse dispositivo em experimentos de compensação de dispersão com o emprego de modulação direta e externa em diferentes taxas de transmissão. / [en] The use of in-fibre Bragg gratings with dispersion compensating purposes, is a promissing technique for the increasing optical systems bitrate pace development. Among the various dispersion compensation techniques, in-fibre Bragg gratings had proven, to be the most feasible. They are passive, higly reproducible, relatively easy to fabricate at reasonable costs and have a good degree of integrability. This dissertation exploits significant aspects of the Bragg fibre grating fabrication and its employment as dispersion compensation device.

[pt] Este trabalho visa estabelecer na prática a estatística do ganho dependente da polarização (PDG-Polarization Dependent Gain) em sistemas ópticos com amplificação Raman. A amplificação Raman depende fortemente da polarização relativa entre os fótons de bombeio e de sinal, que tem que ser paralelas para máximo ganho [1]. Portanto, a birrefringência é um importante limitador de desempenho de sistemas de longa distância amplificados por esta técnica visto que modifica os estados de polarização de forma diferente para cada comprimento de onda. A birrefringência varia aleatoriamente de acordo com as flutuações do ambiente onde está a fibra óptica, dando origem à dispersão dos modos de polarização, efeito este conhecido pela sigla PMD. Alguns experimentos recentes mostraram que o amplificador Raman não só depende do estado de polarização do sinal de entrada, mas também que o valor da dependência do ganho com a polarização (PDG- Polarization Dependent Gain) flutua devido a natureza aleatória da PMD [4,5]. É importante conhecer a estatística da PDG, sua relação com a PMD e como a PDG pode ser reduzida a níveis aceitáveis. Nesse trabalho será medida experimentalmente a distribuição estatística da PDG em fibras de dispersão deslocada e os resultados comparados com as previsões teóricas dadas por [2]. / [en] Raman amplifiers are very attractive because they provide a large and relatively flat gain over a wide bandwidth while maintaining a small noise figure, and they can be made using regular silica fiber. However, the Raman Gain coefficient is polarization sensitive and can be up to ten times higher when the signal and pump polarization states are parallel rather than perpendicular [1]. Usually fibers present some degree of residual asymmetry - because the fiber core is slightly out-of-round, or because of mechanical stress on the deployed fiber - and this causes polarization mode dispersion. The light traveling along one polarization axis moves slower or faster than the light polarized along the other axis. This effect distorts the signal and causes polarization fluctuations along the fiber. As the Raman gain is higher when the signal and pump polarization states are parallel these fluctuations of the relative polarization between signal and pump vary the instantaneous value of the Raman gain. So the Polarization Dependence Gain (PMG) is directly related to the PMD. Several experimental studies have shown not only that the gain of raman amplifiers depends on the state of polarization of the input signal but also that this polarization-dependent gain (PDG) fluctuates over a wide range because of the random nature of polarization mode dispersion (PMD) [4,5]. It is important to know the statistics of PDG, its relationship to the PMD, and how the PDG can be reduced to acceptable low levels. In this letter we will demonstrate experimentally the statistical distribution of the PDG given by [2]. This In this work the polarization dependent gain (PDG) fluctuations due to PMD in Raman amplified optical transmissions is experimentally demonstrated.

[pt] O objetivo principal do presente trabalho foi investigar computacionalmente o escoamento e a dispersão de poluentes atmosféricos sobre topografias complexas tridimensionais em escala de laboratório. Foram realizadas simulações numéricas de escoamentos neutros e estavelmente estratificados sobre colinas e também sobre terreno plano. A modelagem matemática, baseada na solução das equações gerais de conservação, inclui o modelo de tensões de Reynolds para a turbulência e um modelo de duas camadas para o tratamento do escoamento na região próxima à parede. O código comercial Fluent (Versão 6.0.12), que emprega o método de volumes finitos, foi utilizado nas simulações computacionais. Os resultados numéricos foram comparados a dados obtidos em experimentos em túnel de vento disponíveis na literatura. Também foram realizadas comparações com resultados obtidos com a utilização do modelo (k menos épsilon) clássico. A comparação entre os resultados obtidos com as diversas modelagens numéricas e os dados experimentais mostrou que a utilização conjunta do modelo de tensões de Reynolds e do tratamento em duas camadas produziu os melhores resultados na predição do escoamento. O desempenho dessa modelagem foi particularmente superior na representação da recirculação no escoamento na região a jusante da colina. Com relação ao cálculo das concentrações, os resultados obtidos foram razoáveis nas regiões mais distantes da fonte quando comparados aos experimentais. Na região mais próxima à fonte emissora, foram calculadas concentrações excessivamente altas ao nível do solo. Estas discrepâncias foram atribuídas ao fato de ter-se utilizado um modelo de difusividade turbulenta isotrópica para os cálculos da dispersão turbulenta do poluente. Ainda assim, os campos de concentrações apresentados mostraram importantes aspectos qualitativos relativos ao problema como, por exemplo, os efeitos da estabilidade atmosférica na dispersão do poluente, que foram adequadamente previstos. / [en] The main objective of the present work was to investigate computationally the flow and the dispersion of atmospheric pollutants over three dimensional complex topographies in laboratory scale. The investigations included the numerical simulation on the neutral and stably stratified flows over hills and flat terrain. The mathematical model was based on the solution of the general conservation equations and included the Reynolds stress model for turbulence and a two layer zonal model for the flow treatment in the near wall region. The commercial code Fluent (Version 6.0.12), which is based on the finite volume method, was employed in the computational simulations. The numerical results were compared to data obtained in wind tunnel experiments, available in the literature. Comparisons were also made with results obtained by employing the standard (k less épsilon) model for turbulence. The comparisons between the experimental data and the numerical results showed that the combined use of the Reynolds stress model and the two layer treatment provided the best results for the flow representation. This modeling approach was particularly superior in representing the flow recirculation on the leeside of the hill. The predicted concentrations results were reasonably good at regions far away from the emission source. In the near source regions, the ground level concentrations were overestimated by the numerical modeling. These discrepancies were attributed to the employment of an isotropic turbulent diffusivity model in the turbulent dispersion calculations. Nevertheless, the calculated concentration fields represented well important qualitative features of PUC Rio.

[pt] Neste trabalho, uma análise do fenômeno de mistura de quatro ondas (FWM) em sistemas ópticos multicanais é apresentada. Inicialmente, uma série de simulações determina as limitações impostas aos sistemas ópticos, sendo adotado um nível máximo de crosstalk permitido. Em seguida, os diversos parâmetros que influenciaram a eficiência da geração de FWM são estudados detalhadamente, com resultados apresentados em forma de gráficos. Nestes últimos, o nível de FWM obtido é especificado em função da potência de entrada por canal, comprimento do enlace, número de canais, presença de amplificadores, número de amplificadores e dispersão cromática da fibra utilizada. Um breve estudo discute a deterioração da qualidade do serviço, causada pro FWM, em redes ópticas. O trabalho se encerra com algumas aplicações que utilizam, de forma favorável, o fenômeno de FWM. / [en] This work adresses the four-wave mixing (FWM) issue in optical multichannel systems. First, some simulations are carried out for specifying which are the optical system limitations coping with a maximum allowed crosstalk level. Next, the different parameters affecting the FWM are throughly studied, with these last pertinent results being graphicallly presented. In these, the obtained FWM levels are specified as a function of the channel input power, link span, channel rumber, presence of amplifiers, number of amplifiers and fiber chromatic dispersion. A concise discussion, concerning the quality of service deterioration on optical networks, due to FWM, is also presented. The work is finally closed by presenting some applications that favorably use the FWM phenomena.

[pt] Um estudo completo da dispersão dos modos de polarização (PMD) em fibras ópticas foi apresentado. Uma nova proposição de Emuladores de PMD com comprimentos de acoplamento aleatóriamente gerados foram comparados, teórica e experimentalmente, com os comumente encontrados na literatura. Um novo método para a medida da freqüência óptica em função do tempo baseado na técnica da discriminação de freqüências ópticas através de um filtro foi apresentado, mostrando suas vantagens sobre outro método encontrado na literatura. Utilizando este novo método foram medidas as características espectrais de alguns lasers DFB modulados em alta freqüência. Os efeitos das PMDs de primeira e segunda ordem em transmissões digitais de alta capacidade foram avaliados, através de medidas da distorção temporal do pulso óptico, bem como pelas penalidades de potência induzidas. O tratamento estatístico das penalidades de potência foi discutido, mostrando que as distorções por PMD de segunda ordem podem levar a uma eventual melhora do desempenho do sistema. Foi proposto um modelamento teórico para a PMD em fibras ópticas, baseado no comportamento observado nos novos emuladores de PMD ccom comprimento de acoplamento aleatório. / [en] A complete study of polarization mode dispertion (PMD) in optical fibers is presented. A new class of PMD emulators with random mode coupling lengths is proposed and compared experimentally and theoretically with other emulators exinting measurements, based in a optical filter transfer function is also presented and compared with the preceding method.With this new method the time domain spectral characteristics of some high frequency modulated DFB lasers were measured. First and second order PMD effects in high speed digital transmission were evaluated through both temporal distortion and power penalties measurement. The statistical treatment of the power penalties was discussed, showing that signal distortion by PMD may eventually improve the performance of the system. A theoretical model of simulate the signal propagation along the fiber was porposed, based on the emulator conception with random coupling lengths.

[pt] O transporte de diferentes produtos através de um oleoduto (poliduto) é muito utilizado em todo o mundo, pois garante ao processo eficiência operacional e econômica. Porém, possui como efeito colateral a produção de uma mistura interfacial dos produtos, que pode levar à perda de qualidade destes devido à contaminação. Geralmente, o problema é formulado considerando escoamento com vazão constante no tempo enquanto a interface atravessa o comprimento do oleoduto. Apesar desta simplificação ser efetiva para muitos casos, transientes são muito comuns em operações reais de oleodutos. Este trabalho visa analisar a influência do comportamento transiente de polidutos no comprimento da região de mistura. Uma formulação difusiva é empregada, a qual depende do coeficiente de dispersão axial. Uma análise criteriosa é realizada das diversas correlações disponíveis para este coeficiente, mostrando ser fundamental considerar a dependência deste com o número de Reynolds e de Schmidt. O modelo matemático é discretizado pelo método de volumes finitos com aproximações de segunda ordem espacial e temporal. A metodologia foi validada para condições de escoamento com vazão constante, e aplicada a situações operacionais transiente, as quais foram comparadas com dados de campo de polidutos reais. O modelo fornece excelente previsão do comprimento da região de mistura em operações com vazão variável ou com paradas de curta duração. Incerteza maior é obtida no caso de paradas longas, somente se a interface se encontrar em regiões inclinadas. / [en] The transport of different products through a pipeline is widely used around the world as it ensures to the process operational and economic efficiency. However, it has as a side effect of creating an interfacial product mixture, which can lead to loss of quality due to contamination. Typically, the problem is analyzed considering constant flow rate over time while the interface travels along the pipeline length. Although this simplification is effective for several cases, transient operations are very common in practice. Therefore, this work analyzes the influence of transient operations on the mixture region length. A diffusive formulation is employed, based on an axial dispersion coefficient. A careful analysis of several correlations available for the axial dispersion coefficient is performed, showing the fundamental importance of considering its dependence to the Reynolds and Schmidt number. The mathematical model is discretized by the finite volume method with second order approximations on both time and space domains. The methodology is validated for constant flow rate and employed to transient operation situations, being compared to field data of real pipelines. The model offers excellent prediction of the mixture region length for operations with transient flow rates and pumping shut-down conditions of short duration. A higher uncertainty is obtained in the case of long lasting shut-downs if the interface stops on leaning regions of the pipeline.

[pt] Nesta dissertação, estuda-se a discriminação de preços no transporte aéreo brasileiro. A base de dados, construída a partir das respostas dos passageiros na Pesquisa O/D, contém informações a que as companhias aéreas não têm acesso. Passageiros com maior renda e que viajam a trabalho pagam preços maiores, e o uso de vários controles nas regressões permite concluir que isso é explicado, em parte, por discriminação de preços. Desenvolve-se um modelo empírico de discriminação de preços, em que uma firma utiliza os atributos das passagens para prever a disposição a pagar dos consumidores e, assim, estabelecer os preços. Empregando as estimativas dos parâmetros do modelo, consideram-se cenários contrafactuais em que há restrições sobre a discriminação de preços. Em média, restringir a discriminação de preços geraria uma redução do excedente do consumidor da ordem de 10 por cento. / [en] This dissertation studies price discrimination in the Brazilian airline market. The data used are from the O/D Survey, which involved interviews with passengers. This enables us to have in our data set information that airlines do not have. Business travelers and those with higher incomes pay higher prices. By including several controls in the regressions, we obtain evidence that this is due to price discrimination, at least to some extent. We develop an empirical model of price discrimination, in which a firm uses ticket attributes to predict consumers’ willingness to pay and thus sets its prices. The model’s estimated parameters are used to construct counterfactual scenarios where price discrimination is constrained. On average, restricting price discrimination would reduce consumer surplus by approximately 10 per cent.

[pt] A questão da poluição ambiental está recebendo cada vez mais importância. Por esse motivo, os estudos relacionados a processos de dispersão de poluentes estão ganhando cada vez mais destaques. Como estudos em campo são mais custosos, os estudos realizados em laboratório, com modelos reduzidos, estão sendo mais aplicáveis, uma vez que permitem análises de problemas específicos. Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo exploratório em um túnel de vento do comportamento de uma pluma emitida por uma chaminé, que permita modificações nas condições de velocidade e temperatura da pluma. Para isso, foi realizada a reprodução da camada limite atmosférica, através do Método de Irwin, simulando um ambiente suburbano, em que o perfil de velocidades média foi medido com a técnica de Anemometria de Fio Quente. Foram realizados ensaios para três condições do escoamento principal e levantados os perfis de velocidade e intensidade turbulenta à jusante da chaminé. Foi realizado um estudo da inclinação da pluma, tanto pela influência da velocidade, quanto pela diferença de temperatura da pluma em relação à do escoamento principal, que foi variada em 10 e 20 graus Celsius. As análises de concentração foram possíveis através das imagens obtidas com a técnica de Velocimetria por Imagem de Partículas. Foram feitas análises do perfil de concentração a diferentes posições a sotavento da chaminé e o coeficiente de dispersão vertical obtido foi comparado com diversas literaturas conhecidas. / [en] Environmental pollution issue is becoming increasingly important. For this reason, studies related to processes of atmospheric dispersion of pollutants are gaining prominence. Since studies in situ are expensive, laboratory studies with reduced models are useful, since specific problem can be investigated. The present work performs an experimental study, in a wind tunnel, evaluating the behavior of a plume generated by a chimney. For this, the reproduction of the atmospheric boundary layer was made, using the Irwin method, simulating a suburban environment, in which the mean velocity profile was measured with the Hot Wire Anemometry technique. Tests were performed for three main flow conditions and the profiles of velocity and turbulent intensity were made upstream of the stack. A study of the bent of the plume was made, both by the influence of the velocity, and by the temperature difference between the plume and the main flow, that was varied at 10 and 20 degrees Celsius. The concentration analyzes were possible through the images obtained with the Particle Image Velocimetry technique. Concentration profile analyzes were performed at different leeward positions of the chimney and the vertical dispersion coefficient obtained was compared with several known literatures.