Esta tese apresenta a análise teórica e experimental da detecção de onda de Lamb em sólido isotrópico, através da utilização de um interferômetro óptico tipo Mach-Zehnder heterodino. Foi desenvolvida uma formulação para analisar a interação acusto-óptica superficial que utiliza a onda de Lamb, levando-se em consideração ambas as componentes de deslocamento acústico geradas pela onda de Lamb. Os resultados dessa análise revelaram que, ao contrário do que é regularmente divulgado na literatura, existem situações onde a difração acusto-óptica decorre também devido à componente horizontal do deslocamento acústico gerado pela onda de Lamb. A formulação desenvolvida também proporciona uma abordagem rigorosa para o estudo das técnicas de detecção síncrona e assíncrona aplicadas à detecção óptica de onda acústica. Os resultados obtidos possibilitam uma compreensão detalhada da dependência das características do sinal elétrico obtido na saída do circuito de detecção, em função da posição do ponto de interação com relação à região de geração da onda de Lamb, bem como da influência da fase e amplitude do oscilador local nas características medidas do espectro do sinal de saída do interferômetro. Na parte experimental, a detecção óptica de onda de Lamb é investigada através da utilização do interferômetro na condição onde o feixe óptico incidente sobre o corpo de prova apresenta diâmetro significativamente menor que o comprimento de onda acústico. As medidas realizadas, utilizando as técnicas de detecção síncrona e travamento de fase, PLL, revelaram o comportamento periódico que o sinal detectado apresenta como função da distância do ponto de interação à região de geração da onda de Lamb. Os resultados experimentais incluem ensaios com onda de Lamb variando harmonicamente como o tempo. Através deles, foi possível determinar a velocidade de fase da onda de Lamb gerado pelo transdutor piezoelétrico.

Em sistemas a fibras opticas onde a manutencao do estado de polarizacao linear da luz e primordial para o alto nivel de performance exigido, torna-se necessario caracterizar o circuito optico com relacao a imperfeicoes que causam acoplamento entre os modos proprios de polarizacao da fibra altamente birrefringente utilizada. Tais imperfeicoes sao em geral devidas as emendas, curvaturas da fibra, forcas externas, ou aos componentes inseridos ao longo do circuito optico e que deterioram a performance do sistema. Desenvolveu-se um instrumento de analise e caracterizacao de tais circuitos opticos, capaz de localizar tais imperfeicoes ao longo do circuito optico. O instrumento e essencialmente um interferometro de Michelson que permite realizar uma filtragem espacial aumentando sensivelmente a faixa dinamica do instrumento no diagnostico de imperfeicoes localizadas. Os resultados experimentais mostraram que o instrumento alcancou uma faixa dinamica de 53dB e que portanto podemos localizar imperfeicoes que causam acoplamento entre modos proprios de polarizacao correspondentes a um desalinhamento angular entre eixos de fibras altamente birrefringentes de 0.12 graus.

The Narrow-Band Imaging (NBI) technique allows the detection of lesions not identified with white light. Medical studies revealed that the wavelengths of 415 nm and 540 nm of the electromagnetic spectrum correspond to the peaks of hemoglobin absorptions band. The wavelength of 415 nm is located in the blue region of the electromagnetic spectrum, allowing the visualization enhancement of superficial veins. Moreover, the wavelength of 540 nm is located in the green region of the spectrum, and it is related to the visualization of sub-epithelial vessels. Initially, this work aims the design, simulation, fabrication (as well as stablish all the ideal settings for the depositions) and characterization of optical filters for the wavelength around 415 nm and 540 nm, through the application of the Fabry-Perot principle. Additionally, this work aims the investigation of two hypotheses: the first one is test the optical filters on the image sensor, and the second one is to test them on the light sources, in order to determined which adaptation technique is better for improving the image contrast of the blood vessels. / A técnica de Narrow-Band Imaging (NBI), ou imageamento por banda estreita, permite a detecção de lesões que não podem ser identificadas com a luz branca. Estudos clínicos revelaram que os comprimentos de onda de 415 nm e 540 nm do espectro eletromagnético correspondem aos picos de banda de absorção da hemoglobina. O comprimento de onda de 415 nm localiza-se na parte azul do espectro eletromagnético, o que permite uma melhor visualização de vasos superficiais. Além disso, o comprimento de onda 540 nm localiza-se na faixa verde do espectro e está relacionado com a visualização de vasos sub-epitheliais. O intuito deste trabalho é o projeto, simulação, fabricação (assim como estabelecer os parâmetros ideais para as deposições) e caracterização de filtros ópticos para os comprimentos de onda próximos de 415 nm e 540 nm, com aplicação do princípio físico de Fabry-Perot. Posteriormente, pretende-se investigar duas hipóteses: a primeira é a de testar os filtros ópticos no sensor de imagem, e o segundo é a de testá-los nas fontes de luz, para verificar qual técnica de adaptação seria melhor para aumentar o contraste entre os vasos sanguíneos.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7086_1.pdf: 3077238 bytes, checksum: c628d4ad1011c57db4339eeadae79fb8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A crescente demanda por tráfego de dados sugere a expansão da capacidade dos sistemas de comunicações ópticas. Isto pode ser obtido aumentando a quantidade de canais transmitidos utilizando bandas de transmissão alternativas que demandam diferentes amplificadores ópticos. Os amplificadores mais comuns nos sistemas atuais são os EDFAs. Amplificadores Raman e TDFAs são outras possibilidades, principalmente para a banda S. Neste documento, foi proposto pela primeira vez e demonstrado um esquema de bombeamento duplo (800 nm + 1050 nm) altamente eficiente para TDFA. A construção de um protótipo desse TDFA com lasers de diodo para bombeamento caracterizou uma possibilidade de emprego comercial. A distribuição de ganho ao longo da fibra dopada para o esquema de bombeamento proposto é abordada. Também é apresentado um TDFA reflexivo com configuração simples, apresentando 38 dB de ganho de pequenos sinais, utilizando apenas 400 mW de bombeamento em 1050 nm. O efeito de saturação cruzada de ganho é discutido para TDFAs e é mostrada pela primeira vez uma dependência com o comprimento de onda do sinal e do esquema de bombeamento utilizado. Para amenizar o efeito de saturação cruzada de ganho deve-se utilizar técnicas de travamento de ganho. Técnicas de travamento de ganho totalmente óptico de baixo ruído em EDFA são investigadas. São implementados pela primeira vez amplificadores híbridos envolvendo TDFAs e FRA utilizando um comprimento de onda único para bombeamento

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Universidade Federal de Pernambuco / Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico e experimental do fenômeno de ressonância de plásmons de superfície (RPS) em fibras ópticas multimodo e sua aplicação no desenvolvimento de sensores a fibra. Apresenta-se inicialmente uma revisão da teoria de oscilações de plásmons de superfície, que inclui as condições necessárias e as configurações experimentais clássicas para observação dessas oscilações. Em seguida são apresentadas configurações descritas na literatura para a excitação de plásmons de superfície fazendo uso de fibras ópticas. Um modelo teórico para a distribuição de luz irradiada por uma fibra óptica multimodo parcialmente metalizada é revisado e comentado. Na parte experimental do trabalho, foi montado um sistema de iluminação e detecção óptica para medição precisa da distribuição de luz irradiada por uma fibra óptica. Um programa desenvolvido com interface gráfica compatível com o ambiente Windows© permite o tratamento automatizado das imagens gravadas e extração de parâmetros característicos da fibra sob teste. Com esse sistema foi possível realizar a observação experimental inédita do efeito de ressonância de plásmons de superfície na luz irradiada de fibras multimodo parcialmente metalizadas. A aplicabilidade do efeito no desenvolvimento de sensores foi testada na medição da concentração de sal de soluções aquosas, quando ficou demonstrado que a estratégia de detecção proposta pode atingir um aumento de sensibilidade de até dez vezes aquela obtida por meio de esquemas convencionais de detecção do efeito de RPS em fibras multimodo

Magister en Ciencias con mención en Física / En esta tesis se investigan de manera te orica, num erica y experimental, diversos sistemas opticos discretos utilizando el modelo Tight-Binding. En particular, se analizan las principales propiedades de la red fot onica de Lieb y la cinta tipo Grafeno, que poseen banda plana, y cuyos estados localizados se observan mediante un montaje basado en moduladores espaciales de luz. Por otro lado, se genera experimentalmente la condici on inicial optima para excitar dipolos, cuyas propiedades se estudian compar andolas con las del modo fundamental. Posteriormente, al mezclar redes con banda plana y dipolos surge una nueva fenomenolog a, donde se muestra la observaci on de anillos dipolares. Se analiza tambi en la cinta de Grafeno consider andola como un sistema no lineal, calculando sus soluciones y buscando movilidad. Finalmente, se discute de manera te orica el origen de los estados de banda plana y se presenta un m etodo para hallarlos. / In this thesis, several optical discrete systems are investigated theoretically, numerically and experimentally by means of the Tight-Binding model. In particular, the main features of Lieb photonic lattices and Graphene ribbons are analized, and the localized states belonging to their at bands are observed in a SLMs-based setup. On the other hand, the optimum initial condition to excite dipoles is generated experimentally, and the properties of these states are studied and compared to the ones of the fundamental modes. Next, by mixing at band lattices and dipoles, new phenomena arise, and the observation of a dipolar ring-like mode is demonstrated. The Graphene-like ribbon is studied as a nonlinear system as well, where its solutions are computed in the pursuit of mobility. Finally, the origin of at-band states is theoretically discussed and a procedure to nd them is presented. / nanciamiento entregado por el Nucleo Milenio de Óptica Avanzada RC-130001 y la Beca de Pedagogía de Laboratorio otorgada por el Departamento de Fisica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Cristais líquidos com geometria molecular em forma de disco ("disk like") possuem uma ampla gama de aplicações em eletrônica molecular, como por exemplo: fotocondutores, OLEDs, células solares fotovoltaicas e sensores químicos, devido a sua elevada organização, excelente transporte de cargas e estabilidade térmica. Na presença de agentes externos, como temperatura e campos elétricos, a orientação dos cristais líquidos é afetada, produzindo um sinal óptico que pode ser facilmente visualizado por técnicas empregues em sensores ópticos: absorção óptica e emissão/luminescência. Neste contexto, compostos contendo como centro [1,3,5]-triazinas foram projetados de maneira a exibir propriedades luminescentes e semicondutoras, bem como fases líquido-cristalinas, sendo bons candidatos para emprego em materiais funcionais discóticos. Neste trabalho é apresentada a síntese e caracterização de compostos baseados no heterociclo tris-[1,2,4]-triazolo-[1,3,5]-triazina (TTT) proposto como centro para cristais líquidos discóticos, obtidos de um novo bloco de construção o qual pode ser utilizado para obtenção de diversos materiais discóticos em apenas uma etapa. A estrutura química desse heterociclo foi inteiramente caracterizada por técnicas de FTIR (espectroscopía de infravermelho por transformada de Fourier), RMN (ressonância magnética nuclear) de 1H e 13C e EM (espectroscopía de massas). As propriedades térmicas foram avaliadas por TGA (análise termogravimétrica), DSC (calorimetria diferencial de varredura) e por MOLP (microscopia óptica de luz polarizada). Membranas foram preparadas por técnicas de “spin coating” e as propriedades ópticas foram obtidas por análises de espectroscopia de absorção (UV). Os compostos sintetizados exibiram forte fluorescência azul em solução. A condutividade iônica foi determinada por eletroquímica e os resultados obtidos demonstram um grande potencial para a aplicação destes materiais como sensores ópticos.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T13:17:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / O presente trabalho relata algumas contribuições na área de instrumentação e sensores ópticos que incluem a incorporação de novas funcionalidades ao reflectômetro automatizado do Grupo de Fotônica do DES-UFPE e propostas de novas configurações de dispositivos explorando o efeito de ressonância de plásmons de superfície (RPS) no infravermelho próximo. As melhorias no reflectômetro incluem a capacidade de medição de superfícies em larga escala e o controle computadorizado de fluxo de substâncias líquidas. Uma das aplicações é a caracterização de propriedades ópticas de superfícies metálicas e de uniformidade de espessura, com resultados obtidos em um filme fino de ouro. Apresentamos uma investigação experimental dirigida à otimização da espessura de filmes de paládio para o desenvolvimento de sensores de hidrogênio. Os resultados mostraram que filmes de Pd de espessura em torno de 13 nm apresentam maior sensibilidade ao hidrogênio. Por fim, propomos uma configuração inovadora de dispositivo sensor baseado no efeito de plásmons de superfície na configuração de Otto com aplicações em potencial na área de sensores.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-18T22:29:15Z No. of bitstreams: 1 TESE Gustavo Campelo Silva de Souza.pdf: 1850566 bytes, checksum: 27539f8eb82bf3a7a9b85edbdcce6448 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T22:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Gustavo Campelo Silva de Souza.pdf: 1850566 bytes, checksum: 27539f8eb82bf3a7a9b85edbdcce6448 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / FACEPE / A presente tese de doutorado dividiu-se em três seções. A seção primeira consiste em uma breve revisão sobre quantum dots: conceitos e aplicações. A segunda seção descreve o desenvolvimento de uma metodologia analítica para determinação de Cr(III). Neste trabalho o Cr(III) foi quantificado em suplementos alimentares empregando quantum dots CdSe-TGA, como probe. Na presença do íon Cr(III), o CdSe-TGA sofre supressão da emissão de sua fluorescência. Em condições experimentais otimizadas, a metodologia apresentou uma resposta linear para Cr(lll) entre 25-325 ng L-1 (R = 0,9996, n = 6), um limite de detecção de 5,67 ng L-1 e um desvio padrão relativo de 4,43% (n = 10). Para verificar a precisão da metodologia desenvolvida, testes de adição e recuperação para Cr(III), foram empregados em cinco amostras de suplementos vitamínicos e resultados entre 82 e 98% foram obtidos. A metodologia aqui desenvolvida foi comparada com a técnica de espectrometria de absorção atômica por chama, onde não se verificou uma diferença significativa em nível de confiança de 95%. No terceiro seção, descreve-se a imobilização de quantum dots. Na terceira seção, quantum dots, tipo CdTe- AMP, com diâmetro 3,5 nm foram imobilizados em filmes de sílica via processo sol-gel. Para tanto, o agente sililante tetrametilortosilicato, o tensoativo Triton™ X-100, juntamente com o ácido nítrico foram utilizados para o desenvolvimento de um procedimento de imobilização do QDs CdTe-AMP via processo sol-gel. O filme produzido foi caracterizado por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura, podendo-se observar a formação de clusters de QDs ao longo do filme formado. Características físico-químicas, como rendimento quântico de 21,5 % e tamanho das nanopartículas foram preservadas. Quanto ao tempo de vida de emissão de fluorescência observou-se um aumento de cerca de 185 %, quando comparados com quantum dots em solução. Além disso, os filmes fabricados apresentaram uma boa fotoestabilidade. Logo, foi possível demonstrar a aplicabilidade do material proposto onde espécies reativas de oxigênio foram geradas por meio de um sistema de análise em fluxo multicomutado. Portanto, foi possível apresentar uma nova perspectiva para sua aplicação desse material em química analítica. / This doctoral dissertation was divided into three sections. The first section is a brief review about quantum dots: concepts and applications. The second section describes the development of an analytical methodology for Cr(III) determination. In this work, the Cr(lII) ion was quantification in vitamin supplements by used TGA-CdSe quantum dots (QDs), as a probe. In the presence of the Cr(III) the TGA-CdSe QDs undergoes a quenching of the fluorescence emission. Under optimum experimental conditions, linear quenching was observed for Cr(III) in the range of 25-325 ng L-1 (R= 0.9996, n= 6), a limit of detection of 5.67 ng L-1, and relative standard deviation of 4.43% (n= 10). To check the accuracy of the methodology developed, the recovery test for Cr(III), it was used in five samples of vitamin supplements presented results from 82 to 98%. The methodology here developed, was compared to the same vitamin supplement sample using flame atomic absorption spectrometry (FAAS) method, and no significant differences were observed at 95% confidence level. In third section, quantum dots, type CdTe-MPA, 3.5 nm in size, were entrapped under silica films via sol-gel process. Therefore, the silylating agent tetramethyl orthosilicate, Triton™ X-100 surfactant together with the nitric acid were used for the development of an immobilization procedure of the QDs CdTe-AMP by sol-gel process. The produced film was characterized by scanning electron microscopy techniques, wherein can be observed the formation of agglomerates quantum dots over of the formed film. Physico-chemical characteristics such as, quantum yield of 21.5% and size of nanoparticles were preserved. Regarding the excited state lifetimes can be observed an increase about of 185%, when compared to quantum dots in solution. In addition, manufactured films exhibit good photostability. Consequently, it was possible to demonstrate the applicability of the material proposed, where reactive oxygen species were generated through an analysis system multicommuted. Hence, it was possible to report a new perspective for their application this material in analytical chemistry.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7876_1.pdf: 5270798 bytes, checksum: 8399309233e6f2c28a8de982b0cef7dd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Estudamos processos ópticos não lineares usando mistura de quatro ondas(MQO) com conjugação de fase em átomos frios de césio, obtidos numa armadilha magneto-óptica. Foram estudados a geração de feixes coerentes com momento angular orbital, processos de mistura de quatro ondas não degenerada num sistema de três níveis degenerado e o efeito de transferência de uma grade de coerência por emissão espontânea. Na geração de feixes com momento angular orbital foi usada a difração de Bragg numa grade de coerência, contendo a informação espacial de fase dos campos, induzida nos sub-níveis Zeeman de um sistema de dois níveis degenerado e foi demonstrada a conservação do momento angular orbital da luz dentro dos modos articipantes neste processo paramétrico. Esta demonstração constitui um primeiro passo na direção de se armazenar informação quântica codificada num espaço de estados multidimensional. Na MQO não degenerada ´e observado um duplo pico de largura sub-natural, o qual evidencia que esta estrutura esta associada a um desdobramento do nível fundamental induzido por feixes de bombeio fortes. ´E apresentado um modelo simples resolvendo as equações para a matriz densidade num sistema duplo-_, o qual explica qualitativamente a forma dos espectros observados. Na observação da transferência de coerência, nós reportamos a observação da transferência de uma grade de coerência entre diferentes pares de sub-níveis Zeeman pertencentes a diferentes estados hiperfinos. Foi usada a difração de Bragg como assinatura do mecanismo de transferência, cujo espectro com largura sub-natural e dependência com a polarização dos feixes incidentes, revelam a existência de uma coerência transferida para o estado fundamental. Apresentamos um modelo baseado no formalismo tensorial da matriz densidade para descrever a interação entre a luz e dois sistemas de dois níveis degenerados acoplados pela emissão espontânea. Tal modelo reproduz satisfatoriamente os espectros observados. A possibilidade de transferir uma coerência atômica de vida curta para outra de tempo de vida longo ´e de muita importância no campo do processamento quântico da informação