Orientador : Edson Moschim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T22:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abbade_MarceloLuisFrancisco_D.pdf: 2146309 bytes, checksum: 832a2b90237640eea3e7476f9187e5e4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador : Edson Moschim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_IguatemiEduardoda_M.pdf: 698880 bytes, checksum: 7c9a55ee2efcf667300d75c4ae8b8054 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Luiz C. Barbosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:10:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CuevasRojas_RaulFernando_D.pdf: 5644281 bytes, checksum: 3322e55fc5a01650015df797b1011fdf (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, fazemos a descrição e a análise do método utilizado na fabricação de vidros dopados com quantum dots de PbTe e das técnicas de caracterização que foram usadas para estudar as propriedades destes vidros. Foram preparadas matrizes vítreas borosilicato dopadas com 2% de PbTe, matrizes fosfato e matrizes à base de óxido de telúrio dopadas com 5 e 10% de PbTe respectivamente. A caracterização doi realizada fazendo uso das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e de transmissão de alta resolução (HRTEM), análise térmica diferencial (DTA), análise termomecânica (TMA). Espalhamento de raios-x em baixo ângulo (SAXS) e espectroscopia de absorção linear. A aplicação desta técnicas nas matrizes borosilicatos permitiram estabelecer os tratamentos térmicos adequados para o desenvolvimento dos quantum dots semicondutores com estreita distribuição de tamanho, o mecanismo de crescimento e o estudo dos efeitos de confinamento quântico. Os resultados mostraram que aplicando tratamentos térmicos simples na matrizes borosilicato é possível desenvolver quantum dots de PbTe com dispersão de tamanho de até 8%. O crescimento destes nanocristais é governado pelo mecanismo de difusão controlada e a energia de ativação que caracteriza este processo é de 474 kJ/mol para a matriz BSZK e 133 kJ/mol para a matriz BSZPN. A análise das medidas SAXS e de espectroscopia de absorção mostraram que, o modelo da aproximação da massa efetiva não é válido para quantum dots de PbTe e que a física envolvida nos efeitos de confinamento quântico é muito mais complicada do que o modelo simples. O espectro de absorção dos vidros dopados com PbTe mostraram, o típico "blue shift"que caracteriza os efeitos de confinamento quântico e a presença de picos bem resolvidos, indicativo da estreita distribuição de tamanho dos quantum dots. De outro lado, neste estudo mostramos que, controlando o tamanho dos quantum dots, a borda de absorção pode ser deslocada na faixa de 1000 a 2000 nm e portanto, a possibilidade de obter quantum dots com gap óptico na região de 1300 e 1500 nm. Isto sugere que Vidros dopados com quantum dots de PbTe potencialmente possam ser usados para aplicações em comunicação óptica e dispositivos fotônicos / Abstract: In this work, we make a description and analysis of the fabrication method's of the PbTe quantum dots (QD) doped glasses and characterization techniques used by study the properties of the glasses. We have prepared glasses doped with 5 and 10 % of PbTe respectively. The characterization was by Scanning Electron Microscopy (SEM), High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), Differential Thermal Analysis (DTA), Thermal Mechanics Analysis (TMA), Scattering Angle Small X-Ray (SAXS) and Uv-Vis NIR Absorption Spectroscopy. Our Results shown that with simple thermal treatment in borosilicate matrixes is possible developed PbTe quantum dots narrow size distributions and the mean mechanism of growth is controlled by diffusion. In the borosilicate glasses the high size distribution for the quantum dots was 8 % and the activation energy in the BSZK matrix was 474 KJ/mol and 133 KJ/mol in the BSZPN matrix. With the SAXS and absorption spectroscopy measurements, we have shown that the effective mass approximation model's is not valid for PbTe quantum dots and the physics of quantum confinement is more complicate that box model. The absorption spectra of the doped glasses with PbTe shown the blue shift the absorption edges and wells resolved peaks. We shown that controlling the size of quantum dots is possible shifted the absorption edge between 1000 and 2000 nm therefore it is possible tuning the optic gap in the 1300 and 1500 nm region. These properties can be used for application in photonics devices / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Alberto Ferrari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T09:00:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Facin_JoaoAugusto_M.pdf: 1904275 bytes, checksum: 9c094f9c72d4a04f60d6018110901dd5 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Este trabalho põe a disposição das pesquisas na região do infravermelho longínquo (IVL) , mais 83 novas linhas laser ativas. O meio ativo é a molécula CHD2OH, uma variedade isotópica do álcool metil CH3OH. A exitação deste meio ativo é feito por bombeamento ótico pelo laser cw de CO2, dado a excelente superposição existente entre a banda de estiramento C-O, fortemente absorvedora, e o espectro de emissão do laser-CO2. Das linhas laser ativas foi determinado: os comprimentos de onda l , suas polarizações relativas a linha de bombeio, a pressão ótima de trabalho do gás e a potência do laser de bombeio na absorção máxima. As intensidades das linhas foram tomadas relativas a intensidade da linha 118,8 mm do CH3OH, medida na mesma cavidade ressonante. A ausência de uma teoria para a molécula pesquisada, a CHD2OH, impede-nos de fazer uma atribuição ("assignment") das transições entre os estados desta molécula, para explicarmos a origem das radiações laser ativas. Mas, por outro lado, dado o sucesso alcançado com a recente teoria para o "assignment " dos dados do CH3OH, este trabalho, faz algumas sugestões para adaptar este formalismo a um formalismo aplicável à molécula CHD2OH, seu isótopo. Ainda, este trabalho, apresenta uma montagem para tomada de medida do comprimento de onda das linhas laser - IVL ativas, baseada num interferômetro de Michelson, que diminui de aproximadamente 1/3 a unidade de medida em relação ao sistema usual por medida direta por um micrômetro / Abstract: This work puts at the disposal of research worker in the area of farinfrared (FIR) region, 83 new active laser lines. The active medium is the CHD2OH molecule, an isotopic variety of the metil alcohol, CH30H. This active medium is optically pumped by a cw CO2 laser, because of an excellent overlap that exists between the strong absorption C-O stretch band and the CO2 laser spectrum. Wavelength of each FIR line is measured, its polarization relative to the pump line, the optimum pressure of the gas and the CO2-laser pump power at the maximum absorption are also determined. The intensity of al these lines were normalized with respect to the intensity of the 118,8 mm line of the methyl alcohol molecule, CH3OH, oscillating in the same cavity to which value 100 was attributed. At the present moment, there is not as yet theory for CHD2OH molecule, and so an "assignment" from data obtained is not possible. But, because of the recent success of a theory for the '"assignment" of data for the CH30H, a few suggestions are made with the aim to adapt this formalism to apply for the CHD20H molecules. This work, also contains an alternative set up for measurements of the wavelengths of the actives laser-FIR lines, based on the Michelson Interferometer, which gives better precision as compared to the usual measurement made with micrometer / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Hugo Luis Fragnito / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rieznik_AndresAnibal_M.pdf: 1825782 bytes, checksum: c9cfe1f68b26e0a68b6a2913c671f82c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Estudamos a Física envolvida na modelagem de Amplificadores a Fibra Dopada com Érbio. A aproximação de dois níveis é analisada, implementada e verificada experimentalmente. Estudamos tanto o chamado "modelo completo" como um modelo de caixa preta, mostrando a validade experimental de ambos. Por último, dedicamos um Capítulo ao estudo de AFDEs operando na banda L: as suas particularidades e diferenças em relação aos AFDEs operando na banda convencional / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Artemio Scalabrin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T01:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WoehlJunior_Germano_D.pdf: 1854470 bytes, checksum: ed7213ccabc2b7a76b1070282fd312c4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, são apresentados os resultados da desaceleração de um feixe atômico de cálcio utilizando um laser de diodo com frequência dobrada. O laser de diodo utilizado tem uma potência de saída de 150 mW para corrente máxima de injeção de 160 mA. O cristal não linear utilizado para geração de segundo harmônico é o KNbO3 com casamento de fase não crítico do tipo I. Para gerar segundo harmônico em l = 845 nm, o casamento de fase ocorre em T=-15 ºC. O sistema para dobrar a frequência do laser de diodo foi desenvolvido no laboratório, com o cristal não linear inserido numa cavidade passiva com o modo do laser de diodo é obtido utilizado a técnica de Hãnsen-Couillaud. Para uma potência incidente de 70 mW do laser de diodo em l = 422,6 nm e o efeito Doppler foi compensado pela técnica do efeito Zeerman. O gradiente apropriado do campo magnético foi produzido por uma bobina magnética com Bmax = 825 Gauss. As evidências da desaceleração do feixe atômico de cálcio com o laser de diodo de frequência dobrada contrapropagante foram obtidas monitorando a fluorescência ao longo do feixe atômico. São também analisados os efeitos da intensidade e polarização do feixe de laser no processo de desaceleração / Abstract: This work presents the results of a calcium atomic bean deceleration using a frequency-doubled diode laser. The diode laser produces single-mode output power of 150 mW at a maximum injection current of 160 mA. The nonlinear crystal used for second harmonic generation is the KnbO3 by noncritical and type I phase matching process. For l =845 nm the phase matching occur at T = - 15° C. The doubling frequency system for the diode-laser was built at the laboratory, with the nonlinear crystal placed inside a passive optical ring cavity that enhances the laser beam power by of 70 mW produced an output of 12.5 mW at the blue light wavelength. The deceleration eletronic transition of calcium is the 'S0 ® 'P1 corresponding to l = 422.6 nm and the Doppler effect is compensed by the Zeeman effect technique. The suitable magnetic field gradient is achieved with a magnet coil that provides Bmax = 825 Gauss. Evidence of atomic beam deceleration with counterpropagating frequency-doubled diode laser beam is obtained by monitoring the fluorescence signal effects on the deceleration process / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Luiz C. Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T10:17:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SolanoReynoso_VictorCiro_M.pdf: 1743448 bytes, checksum: 18d4acba4a974cc0125b07d888ff4ee5 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Estudamos o sistema de vidros TiO2 - BaO - ZnO - B2O3, onde fixamos as composições do ZnO e do B2O3, variando a razão TiO2/BaO de 0,87 a 1,76. Fez-se uso de um forno super kanthal para fundir os compontos em um cadinho de alumina, à temperatura de 1200 °C, durante 10 minutos. Após a fusão, os vidros foram vazados em um molde na forma de uma chapa de aço inoxidável e esfriados rapidamente pelo " quenching" . Os vidros obtidos foram homogêneos, transparentes e livres de bolhas. Estes foram caracterizados pela difratometria de raio-X, espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de absorção UV-Vis, dilatometria e medidas do índice de refração linear. As curvas de difração de todos os vidros apresentaram características típicas da formação de uma fase vítrea. O espectro infravermelho (IV) mostrou que a composição do vidro influencia tanto o "cut off" infravermelho como o UV-Vis. Da dilatometria foi verificado que tanto Td como Tg apresentaram caráter anômalo. O coeficiente de expansão térmica linear a apresentou comportamento anômalo em relação as concentrações de TiO2. Tanto a densidade como o índice de refração aumentam e atingem um máximo com a razão TiO2/ BaO em torno de 1,5. Após este ponto, ambos decrescem. O soft point Td aumenta e da mesma maneira decresce. Sugerimos, que Ti4+ joga um papel dual neste sistema de vidros, assumindo coordenação predominantemente tetraédrica nas regiões com baixas concentrações de TiO2 e predominantemente octaedral nas regiões com altas concentrações de TiO2. Tratamentos térmicos em temperaturas intermediárias fazem com que este sistema de vidros aumente seu índice de refração de maneira anômala. Por outro lado, também estudamos a influência do Bi2O3 nas propriedades estruturais do sistema de vidros Bi2O3 - B2O3 - PbO - GeO2, onde fixamos as composições de dois constituintes do mesmo e variamos outras duas. Utilizamos o forno super kanthal para fundir os compostos na forma de pó internamente em um cadinho de alumina à temperatura de 1000 °C, durante 30 minutos. Após a fusão, os vidros foram vazados em moldes de aço e receberam tratamento térmico de recozimento à temperatura de 350 °C durante 5 horas. Os vidros obtidos foram caracterizados pela difratometria de raio-X, espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (IFTIR) , espectroscopia UV-Vis, dilatometria, densidade e medidas do índice de refração. O espectro infravermelho, o coeficiente de expansão térmica linear a , Td e Td mostraram dependências com o aumento da concentração de Bi2O3. O índice de refração linear apresentou valores muito altos. Estas características foram produzidas pela influência das propriedades estruturais do Bi2O3 neste sistema de vidros. Determinou-se o gap óptico de uma série de composições deste sistema de vidros, os valores da cauda de Urbach e com estes dados encontrou-se os valores do índice de refração não linear n2 / Abstract: We studied the system TiO2 - BaO - ZnO - B2O3, where we fixed the ZnO and B2O3 compositions, vaying the ratio TiO2/ BaO from 0.87 a 1.76. A super-Kanthal resistance furnace was used to melt the compounds inside alumina crucibles, at about 1200 °C, during 10 minutes. After melting, the glasses were poured out in steel moldes and rapidly cooled by quenching. The glasses obtained were homogeneous, transparent and bubble free. Tehy were characterized by X-ray diffratometry, Fourier transform infrared (FTIR), UV-Vis, dilatometry, density and refractive index. The diffraction curves of all glasses presented typical character of vitreous phase formation. The IR spectra show that the compositions influence both infrared "cut off" and UV- Vis "cut off". From dilatometry was verified that the Td and Tg values are anomalous. The linear dilatation coefficient a presented an anomalous behavior in relation to TiO2 concentrations. The density and refractive index increase with the ratio concentration TiO2/BaO around 1.5. After this point the density and refractive index decreases. The soft point Td increase and the same manner decrease. It is suggested that Ti4+ plays a dual part in the system, assuming a predominantly tetrahedral coordination in the low titania region and a predominantly octahedral co-ordination in the high titania region. By the way, we studied composition influence in structural properties of Bi2O3 in Bi2O3 - B2O3 - PbO - GeO2 glass system, where we fixed two compositions, varying another two. A super-Kanthal resistance furnace was used to melt the powder compound inside alumina crucible, at about 1000 °C, during 30 minutes. After melting, the glasses were poured out in steels moldes. The obtained glasses were characterized by X -ray diffratometry, infrared spectroscopy, dilatometry and linear refractive index. The infrared spectra, coefficient of linear thermal expansion, Td and Tg, show a dependency with increasing of Bi2O3 composition. The linear refractive index was very high. These features were produced by the composition influence of structural properties of Bi2O3 in this glass system / Mestrado / Física / Mestre em Física

FERNANDES, L. M. Mistura de quatro ondas na propagação de pulsos ópticos ultra-curtos em fibras com dispersão decrescente para sistemas WDM. 2005. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T18:49:33Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_lmfernandes.pdf: 9415919 bytes, checksum: 1aae43e85afb43c4ba52d928ae6931cd (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T16:58:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_lmfernandes.pdf: 9415919 bytes, checksum: 1aae43e85afb43c4ba52d928ae6931cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T16:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_lmfernandes.pdf: 9415919 bytes, checksum: 1aae43e85afb43c4ba52d928ae6931cd (MD5) Previous issue date: 2005-12-07 / This dissertation will study the behavior of the propagation of three types of optical pulses (Solitons, Quasisolitons and Gaussianos, short ultra in the area of 1.55μm) and their efficiencies of conversion in the generation of pulses through the non linear phenomenon of four waves mixture (FWM) in a common fiber and in fibers with decreasing dispersion in systems multiplexados by wavelength division (WDM). Six different dispersion profiles were used during the simulations of propagation of the pulses through 100km of fibers: Constant, Linear, Logarithmic, Gaussiano, Exponential and Hyperbolic. The analysis of the results concluded that the efficiency of conversion declines when he/she increases the separation of the channels independently of the profile. The Hyperbolic profiles presented the largest efficiency when in the separation of channel of 0.2nm, being of approximately 1000 times larger in magnitude if compared to the other profiles Constant, Lineal and Logarithmic. In the pulse Gaussiano all profiles presented the same efficiency starting from the separation of 0.675nm, except for the Hyperbolic profile. While in the Soliton and Quasisoliton pulses, the Exponential profiel also presents such exception. The conversion efficiency along the length of the fiber was analyzed for the three types of pulses for each one of the six profiles. For all of the types of pulses the profiles that presented larger efficiency in decreasing order were, the Hyperbolic, the Exponential and Gaussiano. The other three, Constant, Lineal and Logarithmic, presented very close efficiencies for the three types of pulses. The presence of pulses generated by the instability modulacional for the three types of pulses in the profiles Constant, Lineal, Logarithmic, Gaussiano and Exponential was observed during the propagation. After travelling approximately 20Km the instability modulacional disappears in the first three profiles in all types of pulses while in the other two profiles the phenomenon stays until the end of the propagation in most of the cases. There was an increase of the efficiency of the conversion of the pulse in the channel 3 when of the increment of the potency of the incident pulses in the channels 1 and 4 in all the three types of pulses in each one of the six profiles. The analysis of the compression factor indicated that the pulse generated in the channel 3 by mixture of four waves (FWM) and the incident pulse in the channel 4 always presented compression during the propagation. The incident pulse in the channel 1 also presented compression in most of the profiles and in the Hyperbolic profile it presented strong enlargement attributed to the loss of energy. In the pulse generated in the channel 3 in all of the cases a strong oscillation was observed in the first 20 Km while in the Soliton and Quasisoliton pulses the Gaussian profile presented an abrupt variation after traveling 60 Km and being stabilized before the end of the propagation. This analysis concludes that the control of the efficiency of conversion and of the compression factor in the generation of mixture of four waves is made possible by the use of fiber optic with decreasing dispersion. / Será estudado nesta dissertação o comportamento da propagação de três tipos de pulsos ópticos (Solitons, Quasisolitons e Gaussianos) ultracurtos na região de 1.55μm e a eficiência de conversão destes na geração de pulsos por meio do fenômeno não-linear de mistura de quatro ondas (FWM) em uma fibra comum e em fibras com dispersão decrescente em sistemas multiplexados por divisão de comprimento de onda (WDM). Para tal usamos seis diferentes perfis de dispersão; Constante, Linear, Logarítmico, Gaussiano, Exponencial e Hiperbólico; nas simulações da propagação dos pulsos através de 100 Km de fibras.Na análise dos resultados observamos que a eficiência de conversão decai quando aumentamos a separação entre os canais independentemente do perfil. Dentre estes perfis para os três tipos de pulsos quando na separação de canal de 0.2nm o Hiperbólico apresentou a maior eficiência, sendo de aproximadamente 1000 vezes maior em magnitude se comparada aos perfis Constante, Linear e Logarítmico.Para o pulso Gaussiano, exceto pelo perfil Hiperbólico todos os outros perfis apresentaram a mesma eficiência a partir da separação de 0.675nm. Os pulsos Soliton e Quasisoliton também apresentam tal exceção no perfil Exponencial. A eficiência de conversão ao longo do comprimento da fibra foi analisada para os três tipos de pulsos em cada um dos seis perfis. Em todos os tipos de pulsos os perfis que apresentaram maior eficiência de conversão, em ordem decrescente foram o Hiperbólico, o Exponencial e o Gaussiano. Os outros três, Constante, Linear e Logarítmico, apresentaram eficiências muito próximas nos três tipos de pulsos. Durante a propagação observamos a presença de pulsos gerados pela instabilidade modulacional para os três tipos de pulsos nos perfis Constante, Linear, Logarítmico, Gaussiano e Exponencial. Entretanto após percorrido aproximadamente 20Km a instabilidade modulacional desaparece nos três primeiros perfis e nos outros dois o fenômeno permanece até o final da propagação na maioria dos casos. Em todos os casos estudados houve um aumento da eficiência de conversão do pulso no canal 3 quando do incremento da potência dos pulsos incidentes nos canais 1 e 4. A análise do fator de compressão mostrou que os pulsos Soliton e Quasisoliton no canal 1 apresentaram alargamento na maioria dos perfis. E o pulso Gaussiano no canal 1 só apresentou alargamento no perfil Hiperbólico. No canal 4 o pulso Soliton só apresentou compressão no perfil Hiperbólico, o pulso Quasisoliton apresentou alargamento somente nos perfis Exponencial e Constante, no pulso Gaussiano todos os perfis apresentaram compressão, exceto o Constante que ao fim da propagação obteve o mesmo valor que no início desta. A compressão do pulso gerado no canal 3 em todos os casos apresentou uma forte oscilação nos primeiros 20 Km propagados e nos pulsos Soliton e Quasisoliton o perfil Gaussiano apresentou uma variação brusca depois de percorrido 60 Km e estabilizando-se antes do fim da propagação.

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T04:48:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MariaAlice_M.pdf: 3857577 bytes, checksum: 02d422a1c97c183f7204b12135607dc4 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Os materiais com propriedades ópticas não lineares (PONL) de segunda ordem são de grande interesse para aplicações como modulares eletroópticos e conversores de freqüência. Os materiais poliméricos com PONL estão sendo investigados nos últimos anos devido a sua baixa constante dielétrica, alta não linearidade óptica e fácil processabilidade. A não linearidade é induzida nos materiais poliméricos através da dopagem com moléculas orgânicas chamadas cromóforos e posterior orientação molecular destas através da polarização do sistema. Uma importante propriedade para a utilização final destes materiais é a estabilidade temporal da orientação polar dos cromóforos. Neste trabalho o processo de relaxação foi examinado em filmes de policarbonato (PC), poliestireno (OS) e poli (metacrilato de metila) PMMA fisicamente dopados com os cromófors DR1, DO25, MNA, DR13 e DANS. Este estudo foi feito através do decaimento do sinal de birrefrigência. O processo de envelhecimento físico proporciona um aumento na estabilidade temporal devido a um decréscimo no volume livre local, e conseqüentemente uma menor mobilidade na orientação dos cromóforos na matriz polimétrica. A matriz de PMMA apresentou menor estabilidade temporal provavelmente devido a maiormobilidade desta matriz em relação as matrizes de PC e OS. O tamanho da molécula de dopante é um fator que influencia na estabilidade temporal dos sistemas poliméricos. Foi discutida a modelagem dos dados experimentais segundo a equação Kolhrausch- Williams-Watts (KWW) e segundo a equação biexponencial. O melhor ajuste foi obtido através da equação biexponencial / Abstract: Second-order nonlinear opticaI (NLO) materials are of great interest for applications such as electrooptic modulation and frequency conversion. Polymeric second-order NLO materials have been extensively studied in recent years due to their low dielectric constant, large nonlinearity, and ease of processability. NLO properties were created in polymeric materials by doping them with organic chromophores followed by poling the system. Regarding their application, an important property of these materials is the temporal stability of the orientational order of the chromophores. The relaxation process has been studied with poly(methyl methacrylate) (PMMA), polystyrene (PS) and polycarbonate (PC) films physicaIly doped with the organic chromophores DRl, DO25, MNA, DR13 and DANS. This study was carried out by investigating the decayment of the birefringence signal ('delta¿n). A decrease on the locaI free volume and, consequently, a smaller oriented dopant mobility in the polymeric matrix have been attributed to the physicaI aging process of the doped polymeric systems. PMMA polymer bears a smaller time stability than PC and PS probably due to the greater local mobility in this polymeric matrix. The dopant size is likely to influence the time stability of the polymeric systems. The validity of phenomenologicaI Kohlrausch-Williams-Watts (KWW) stretched exponential expression and the biexponential functions is discussed. More satisfactory fits are obtained with the biexponential expression / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Hugo Luis Fragnito / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T17:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Planas_SusanaAlicia_D.pdf: 4685374 bytes, checksum: 00bd414a012488fe77fc85bcfd95d6a7 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Filmes de polímeros com cromóforos não lineares são promissores para aplicações em fotônica porque são materiais compatíveis com a tecnologia de fabricação de dispositivos opto-eletrônicos além de terem baixo custo de produção. Filmes de polímeros funcionalizados com corantes orgânicos e orientados sob campo elétrico, possuem resposta rápida e altas propriedades não lineares, fazendo deles ótimos materiais para moduladores e chaves eletro-ópticas (EO). Neste trabalho foram estudados polímeros de PMMA dopados com cromóforos de corantes com propriedades não lineares, confeccionados 1) por dopagem física, 2) sintetizados em cadeia lateral ramificada e 3) reticulados. Os filmes de polímeros foram fabricados por "spin coating" e caracterizados por técnicas Espectroscopía VIS-IV, interferometria, Raios-X e Calorimetria diferencial de varredura. O estudo das propriedades não lineares destes filmes orientados, foi feito através de medidas do coeficiente eletro-óptico e do índice de refração não linear. Valores típicos medidos do coeficiente EO r33 foram de até 18 rm/V. Observamos pela primeira vez que o coeficiente EO diminui com o tempo de irradiação para iluminação em comprimento de onda na região de absorção. Este efeito é irreversível e apresenta uma taxa de decaimento que é diretamente proporcional a intensidade da luz. A partir desta dependência estimamos a taxa de decaimento do coeficiente EO para os níveis de irradiância da luz ambiente, estimando-se assim a "vida útil" do material polado. Este efeito foi atribuído à fotoisomerização. Observamos efeitos novos da tensão do filme sobre o coeficiente EO e sobre seu decaimento. O coeficiente EO pode até duplicar quando a amostra é submetida a deformações e o tempo de decaimento do coeficiente EO quando a amostra é iluminada, mostrou-se muito mais rápido que em amostras sem tensão. Usando a técnica de "z-scan" medimos o índice de refração não linear. Nos polímeros fisicamente dopados obtivemos n2 = -5,3 x 10-12 cm2/W e nos sintetizados n2 = -1,1 x 10-11 cm2/W a 1,06 mm. Estes valores de n2 estão entre os mais altos reportados para materiais transparentes e mostram que estes polímeros são promissores para chaveamento totalmente óptico. Foi demonstrada a viabilidade de se construir guias planares e de canal usando técnicas litográficas. Observamos os modos de propagação dos guias usando a técnica de "M-Iine" / Abstract: Opto-electronic materials for electro-opticaI modulators and switches for optical communications have attracted a great deaI of recent attention. Poled polymer films functionalized with organic dyes as non linear chromophore are promising materials due to their Iarge electro-optic coefficient, fast response, low dielectric constant, and Iow production cost. A serious limitation in these materials is the relaxation of the molecular orientation. However, as we demonstrate, by an appropriate heat treatment (physical aging) during the fabrication process, the orientational relaxation time of the poled films can be greatly improved. Thin films (1-2 mm thick) of functionalized DR1-PMMA (Disperse Red 1 by radical co-po1ymerization of MethyI Methacrylate) deposited on glass substrates by spin coating, and poled at 0.24 MV/cm through a gap of 25 mm between two gold coplanar electrodes. Precise measurements of the electro-optic coefficient, r33, were made by detecting the phase modulation in a Senarmont configuration. In all cases the relaxation dynamics could be fitted to a two exponential decay. In the non treated samples, r33 decayed do zero with time constants of 28 days (fast component of the molecular orientation decay) and 109 days (slow component). In the physically aged samples r33 decayed to 30 % of the fresh value. We demonstrate that physical aging significantly improves the stability of the oriented molecules. Passive planar and channel waveguides were fabricated with both type of polymers: side-chain and crosslinked, using lithographic techniques. The optical propagation inside the waveguides were confirmed by using the M-line technique. We report on the measurement of the nonlinear refractive index, n2, of films of polymethylmethacrylate (PMMA, 7 to 20 mm thick) functionalized with Disperse Red 1 (DR1). The Iarge nonlinear coefficient (n2 = -1.1 x 10-11 cm2/W, l = 1.06 mm), makes this material a promising candidate for all optical switching devices / Doutorado / Física / Doutor em Ciências