Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunozUribe_Martin_D.pdf: 7845185 bytes, checksum: 5f4795fdeeeafa0d7e54cfd6770c6c18 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A disponibilidade de fontes de luz, assim como de detetores na região infravermelha, é de grande interesse devido à utilidade destes dispositivos. Aplicando os princípios da Óptica Não Linear aos Guias de Ondas, é possível conseguir dispositivos que, através de interações paramétricas, atuem como fontes de radiação coerente ou auxiliem na detecção desta em regiões nas quais não se tem disponíveis. Este trabalho, apresenta duas soluções novas para viabilizar interações paramétricas eficientes em guias de ondas de semicondutores 43m crescidos epitaxialmente. A primeira, propõe uma técnica experimental para a Inversão do Sinal do Coeficiente Não Linear d14, e sua aplicação na otimização do fator de overlap. A segunda, introduz um tipo de Configurações Não Críticas, as quais conseguem relaxar os estritos requisitos de uniformidade dos filmes, de forma tal que, as técnicas atuais de crescimento consigam satisfazer . Dentre os parâmetros mais importantes para se planejar os guias de ondas, estão os coeficientes não lineares, e os índices de refração dos materiais que os compõem. Foram medidos índices de refração do GaSb, visando sua utilização em guias para interações paramétricas, e determinaram-se, por primeira vez, valores consistentes dos mesmos / Abstract: Light sources and detectors in the infrared region, are of great interest for several applications. Applying Non Linear Optical principles to waveguides it is possible to obtain devices that, emit coherent radiation, or help its detection using the parametric interactions. This work presents two new solutions for efficient parametric interactions in epitaxilly growth 43m semiconductors waveguides. The first proposes na experimental technique for the sign inversion of the non linear coefficient d14 and the optimization of the overlap factor. The second one shows the existence of non critical configurations which allows relaxing the strict requirements on film uniformity in such way that actual growth techniques can satisfy . Among the most important parameters for waveguide design, are the non linear coefficients and the refractive index. We have for the first time, measured consistently the refractive indices of GaSb, planning its future use for parametric interactions in waveguides / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Rui Fragassi Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaballeroPetersen_CarlosAllan_D.pdf: 5715633 bytes, checksum: fe147d28b8803c79ceab3f91f57520b7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Nesta tese, investigamos e simulamos alguns subsistemas ópticos adequados para comunicação solitônica. Diversos experimentos numéricos foram realizados para estudar estes subsistemas, criando, para isto, um conjunto de programas de simulação, escritos na linguagem de programação da plataforma Mathematica 'MARCA REGISTRADA¿. Na primeira parte, analisamos a propagação de pulsos num meio óptico não-linear, onde o papel dos diferentes parâmetros é investigado através da simulação numérica, usando o método das diferenças finitas no domínio do tempo. Um sistema de equações não-lineares de Schrõdinger é resolvido para diferentes tipos de pulsos de entrada, para estudar a formação, ou não, de pulsos do tipo solitônico. Neste sentido estudamos a formação de sólitons brilhantes e escuros; neste último caso, usamos a modulação cruzada de fase. Numa segunda parte, investigamos o amplificador a fibra dopada com materiais de três e quatro níveis. A simulação permite estudar a evolução dos diferentes sinais dentro da fibra dopada, incluindo a emissão espontânea amplificada (ASE). Esta simulação permite obter resultados num comprimento de onda específico ou uma resposta espectral completa, dependendo dos dados disponíveis da fibra dopada utilizada. Como uma aplicação destes dois primeiros experimentos numéricos, estudamos o espelho não-linear amplificante em anel (Non-linear Amplifying Loop Mirror, NAIM) e sua aplicação na restauração de pulsos solitônicos escuros exaustos. Num outro experimento numérico, mostramos a geração de sinal laser num laser anel a fibra dopada. Neste caso foram investigados os lasers em anel tipo free-running e mode-locked AM. Verificamos que a oscilação laser nasce do ruído ASE do amplificador óptico presente no anel. Estudamos, também, um método de geração de trens de pulsos ópticos muito curtos, usando modulação da fase de uma onda óptica CW, seguida de filtragem óptica. Verificamos que filtros de característica de transferência tipo gaussiana produzem um bom pulso de saída e que, utilizando filtros de transferência periódica, é possível obter taxas maiores que no caso do uso de filtros simples / Abstract: This work invesligates oplical subsystems that can be used in solitonic communications. Several numerical simulations are presented, using the Mathemalica® programming language. Inilially, the non-linear oplical pulse propagalion is analyzed, using thefinite difference lime domain (FDTD) method. A pair of non-linear Schrõdinger equalions is solved simultaneously to see the condilions for oplical soliton formalion. Both bright and dark solitons were investigated, the later using cross-phase modulation. In a second part, the behavior of oplical amplifiers using doped fibers was studied The computer program developed allows to see the evolulion of the informalion signal, pumping and amplified spontaneous emission (ASE). The program makes the simulalion at a given wavelength (spot analysis) or in a complete spectral range, depending on the data availablefor thefiber. Using the above programs, several devices were analyzed, like a non-linear amplifying loop mirror (NAIM), for regeneralion of exhausted dark solitons, and oplical fiber's loop lasers,for generalion of bright solitons. In this later case, thefree-running and AMmode lockedfiber lasers were invesligated It was shown that the laser signal startfrom the ASE present in the loop. A method for the generalion of a train of short oplical pulses, using the phase modulalion of a CW signal followed by an oplical filtering, was investigated It was observed that the use of a gaussian filter gives a good output signal (close to the soliton shape) and that filters with a periodic transfer funclion (/ike a Fabry-Perot filter) can be used to double thepulse rate obtained using a non-periodicfilter / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Helio Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T16:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_HenriquedeMoraesBorgesde_M.pdf: 7657106 bytes, checksum: f3bb252fea419ac5feefa19aa0032a71 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho descreve o estudo do comportamento da eficiência da Mistura de Quatro Ondas (Four­Wave Mixing - FWM) em sistemas DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) com canais igualmente espaçados e fibras monomodo de dispersão deslocada - DS - em função das diferentes combinações do estado-de-polarização (SOP) dos canais. Simulações numéricas e alguns resultados de experimentos laboratorais mostram boa concordância entre si. Resultados de simulações sistêmicas são apresentados e discutidos. Quando portadoras ópticas de alta potência (maior que 10 dBm) são lançadas em fibras DS longas (acima de 15 km) surgem os produtos de intermodulação pelo processo FWM. A presença deste efeito degrada o desempenho de sistemas DWDM e esforços vêm sendo realizados no sentido de se utilizar técnicas que aliviem estas degradações. A aplicação do método sugerido de combinações do SOP dos canais, para a redução da potência da luz FWM em fibras DS, melhora o desempenho do sistema óptico testado, 8 x 10 Gbps, cujos resultados, em termos do fator Q ou de BER, foram melhores que 8,5 ou 6 x 10-13, respectivamente, para uma potência em cada canal de 0 dBm lançada sobre 65 km / Abstract: This work describes a study of the Four- Wave Mixing - FWM - efficiency behaviour in Dense Wavelength Division Multiplexing - DWDM - systems with equally spaced channels and Dispersion Shifted fibers - DS - as a function of the combinations of the State-Of-Polarization (SOP) of each channel. A good agreement between numerical simulations and laboratory experiments is observed. These results are presented and discussed. When optical signals, with high powers (more than 10 dBm), are launched in long DS fibers (more than 15 km) new intermodulation products arise from the FWM process. This effect degrades the DWDM optical systems performance and some effort has been done in order to mitigate them. The application ofthe method of channels SOP combinations, for the FWM light power reduction in DS fibers, presented good results, for 2 and 3 channels CW operating, better than 9 dB of reduction, and improved the performance of the tested 8 x 10 Gbps system, whose results, in terms of Q factor or BER, were better than 8,5 or 6 x 10-13, respectively, for an optical power per channel of 0 dBm launched over 65 km / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavassoFilho_ReinaldoLuiz_D.pdf: 9595326 bytes, checksum: 91354a90233453257da030ae6ed97640 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: 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, átomos provenientes de um feixe atômico térmico são resfriados pela técnica de desaceleração Zeeman e então capturados em uma armadilha magneto-óptica. Empregamos um esquema alternativo de desaceleração Zeeman que usa um feixe laser com a mesma freqüência dos feixes da armadilha. Estudamos a variação do número estacionário de átomos aprisionados com vários parâmetros, como o gradiente de campo magnético, a dessintonia e a intensidade dos feixes laser de aprisionamento e desaceleração. Analisamos também a evolução temporal do número de átomos aprisionados. Esse estudo mostrou que o tempo de armazenamento na armadilha é limitado por perdas devido ao bombeamento óptico de níveis metaestáveis do cálcio. Essas perdas por bombeamento óptico são muito maiores do que as perdas decorrentes de colisões binárias entre os átomos frios. Nesse regime, o comportamento não-exponencial do número de átomos torna-se muito difícil de ser observado. Todavia, constatamos que é possível extrair informações relativas à taxa de perdas por colisões frias comparando as constantes de tempo exponenciais das curvas de carga e descarga / Abstract: In this work, we report on an experimental system for laser cooling and magneto-optical trapping of calcium atoms, the development of the laser sources for this system, and a spectroscopic analysis of calcium transitions in hollow cathode electric discharges. In the case of calcium, the most efficient optical transition for the atom motion manipulation by radiation pressure is the 1 S0- 1 P1 at 423 nm. One of the lasers sources that we developed at this wavelength consists on a frequency doubled and stabilized Ti:Sapphire laser. The frequency of this laser is locked to the resonance of a Fabry-Perot reference cavity. The second harmonic is generated by nonlinear conversion in a potassium niobate crystal inside an external power enhancement cavity. We investigate the use of calcium hollow cathode lamps as high resolution spectroscopic tools. The variation of the electrical discharge caused by the laser excitation, the optogalvanic effect, is a high sensitivity technique that greatly simplifies the detection and tuning on very weak atomic transitions, as the 1 S0-3 P1 at 657 nm. The system for cooling and trapping of calcium atoms is the last topic reported in this work. In this system, atoms from a thermal atomic beam are first cooled by the Zeeman deceleration technique and then trapped on a magneto-optical trap. We employed an alternative scheme for Zeeman deceleration which uses a laser beam at the same frequency of the trapping laser beams. We analyzed the variation of the steady state number of trapped atoms with several parameters, as magnetic field gradient, detuning and intensity of the trapping and decelerating laser beams. We also analyzed the time evolution of the number of trapped atoms. This analysis showed that the trap storage time is limited by losses related with the optical pumping of calcium metastable levels. These optical pumping losses are much larger than the losses caused by binary collisions between the cold atoms. In this regime, the non-exponential behavior of the atom number is very difficult to observe. However, we noticed that it is possible to extract information on the cold collision loss rate by comparing the exponential time constants of the trap load and the decay curves / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:29:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manoel_DanieladeAndrade_D.pdf: 3041462 bytes, checksum: 7c1e64a45505d48560d2b1c08bcb85ff (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas fontes laser na região violeta do espectro para serem usadas em espectroscopia atômica e aprisionamento de átomos de Cálcio. Ambas as fontes são baseadas em lasers de semicondutor com a frequência duplicada. Uma delas utiliza um laser com cavidade estendida e frequência duplicada por um cristal de niobato de potássio colocado em uma cavidade amplificadora. O laser emite em apenas um modo longitudinal com largura de linha estreita (<1 MHz) e pode ser sintonizado continuamente dentro de intervalos de 800 MHz. O ruído de amplitude deste laser está próximo do nível "shot" para frequências acima de 1MHz. Um total de 18 mW de potência útil em ¸ l = 423nm é obtido deste sistema. Esta luz foi utilizada para a desaceleração de átomos de Cálcio de um feixe atômico, posteriormente aprisionados em uma armadilha magneto óptica. A outra fonte de luz violeta é composta de um amplificador semicondutor óptico injetado por uma fração da luz do laser de cavidade estendida. Com a injeção óptica, o amplificador apresenta emissão laser com as mesmas características espectrais do laser injetor, porém com uma potência maior. Este sistema fornece 54 mW de luz em ¸ l = 423 nm / Abstract: This work presents the development of two violet laser sources to be used mainly in atomic spectroscopy and cooling and trapping of Calcium atoms. Both sources are based on frequency doubled semiconductor lasers. One of them uses an extended cavity semiconductor laser, whose frequency is doubled by a potassium niobate crystal placed in a power enhancement cavity. The laser emits in a single longitudinal mode with narrow linewidth and can be continuously tuned within a 800 MHz range. The laser amplitude noise is at the shot noise level for frequencies above 1MHz. A total useful power of 18 mW at ¸ l = 423 nm is obtained from this system. This light is used to decelerate Calcium atoms from an atomic beam, which are captured by a magneto-optical trap. The other violet laser source is composed by a semiconductor amplifier optically injected by a fraction of the power of the extended cavity diode laser. With the optical injection, the amplifiers presents laser emission with the same spectral characteristics of the injecting laser, but with a higher power. Up to 54 mW of violet light is generated from this system / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Submitted by Alexandra Feitosa (alexandra.feitosa@ufpe.br) on 2017-07-25T13:02:17Z No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-AndersonAmaral.pdf: 2694413 bytes, checksum: 9ebee2d16025ca9bd3c42c56044047a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-25T13:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012-Dissertacao-AndersonAmaral.pdf: 2694413 bytes, checksum: 9ebee2d16025ca9bd3c42c56044047a7 (MD5) Previous issue date: 2011-12-21 / Nesta Dissertação são analisadas teoricamente duas aplicações da plasmônica a problemas deinteresse corrente em ótica não linear: Não linearidades óticas efetivas de nanocompósitos con-tendo inclusões metálicas elipsoidais, e a amplificação do campo eletromagnético em frequên-cias óticas no espectro visível devido à presença de nanoestruturas metálicas. No primeiroestudo, foram obtidas as susceptibilidades não lineares efetivas de terceira e quinta ordens paraum nanocompósito em função das propriedades de nanopartículas elipsoidais (nanoarroz e na-nocascas). Mostra-se também que para inclusões metálicas ocorre um crescimento das nãolinearidades do metal por várias ordens de grandeza na ressonância de plásmon. No outro es-tudo é mostrado como se pode obter um engrandecimento dos campos elétrico e magnético emfrequências no visível pela utilização de nanofios cuja seção transversal é tipo U (U Split-RingResonators). Uma característica importante desta proposta é que ela é realizável pelas atuaistécnicas litográficas. As simulações numéricas realizadas demonstram um aumento do campoelétrico maior que 250 e do campo magnético maior que 25 em todo o espectro visível, e queo comprimento de onda da ressonância é principalmente determinado pela profundidade doU. A determinação disto explica o fato de mesmo sendo uma geometria bastante conhecida,uma magnificação considerável do campo magnético em frequências no visível nunca haviamsido reportados na literatura. Aplicações em potencial para esta geometria estão na indução detransições de dipolo magnético em frequências no visível e metamateriais. / This Dissertation analyzes theoretically two plasmonic applications to current nonlinear optics’problems: Effective optical nonlinearities of nanocomposites containing metallic ellipsoidal in-clusions, and the electromagnetic field enhancement at optical frequencies in the visible spec-trum due to the proximity to metallic nanostructures. In the first study, the composite effectivethird and fifth order nonlinear susceptibilities were obtained as a function of the properties ofellipsoidal nanoparticles (nanorice and nanoshells). It was also shown that for metallic inclu-sions the metal nonlinearity is enhanced by many orders of magnitude. In the other study itwas shown how to use nanowires with an “U”-like cross-section (U Split-Ring Resonators) forenhancing the electric and magnetic fields at visible frequencies. An important characteristic ofthis proposal is that it is realizable by current lithographic techniques. The numeric simulationsshowed that the electric field can be enhanced by a factor greater than 250, and the magneticfield enhancement is larger than 25 over the entire visible spectrum. It was also determined thatthe resonance wavelength is mainly determined by the U depth. This fact explains why evenbeing a widely known geometry, considerable magnetic field enhancements at visible frequen-cies were never reported on literature. Potential applications for this geometry are inducingmagnetic dipole transitions and metamaterials.

Mistura de quatro ondas não degenerada em fibras ópticas na configuração de cavidade foi inicialmente proposto como forma de geração de estados comprimidos da luz. Neste trabalho desenvolvemos um tratamento pura- mente quântico da análise da interação não linear entre a luz e a matéria. Com a equação de Fokker-Planck na representação de Wigner obtemos di- retamente das equações o limiar de oscilação dos feixes gêmeos e o efeito de biestabilidade. Das equações de dinâmica linearizadas para as flutuações de quadraturas confirmamos a geração de estados comprimidos provenientes do processo de 4WM, tanto abaixo quanto acima do limiar de oscilação. Não é possível iniciar a geração dos feixes gêmeos sem antes alcançar o limiar de oscilação do espalhamento Brillouin estimulado. Portanto, técnicas para aumentar este limiar devem ser empregadas em qualquer medida de ruído ao nível de shot-noise com geração de campos. Nós também testamos as limitações técnicas intrínsecas do laser de diodo, como o ruído de amplitude e fase, assim como sua estabilidade em um experimento interferômetrico. Abaixo do limiar, a cavidade atua no sentido de reduzir o ruído de fase do laser em um intervalo de frequência que vai de 10MHz a 80MHz. / Nondegenarate four-wave mixing in an optical-fiber cavity geometry, was initially proposed as a mean to generate squeezed states of light. We developed in this work a purely quantum analyzis of the nonlinear interaction between light and medium. With Fokker-Planck equation in the Wigner representation, we obtained directly from the equations, the twin beams oscillation threshold and bistability. From the linearized dynamic equations for the quadratures fluctuations, we confirmed the generation of squeezed states proceeding from 4WM process, not only below but above the threshold oscillation. It is not possible to initiate the twin beams generation without first reaching the stimulated Brillouin scattering threshold. Therefore, techniques to increase this threshold, must be used for any noise measure to the shot-noise level with fields generation. We also have tested the technical limitations of laser diode, as amplitude and phase noise, as well as the stability in an interferometric experiment. Below threshold, the cavity acts in the sense of reducing the intrinsic laser phase noise in a frequency range that goes from 10MHz to 80MHz.

The Optical Parametric Oscillator (OPO) has been one of the most versatile source of non-classical states of light. Usual configurations of such devices are a macroscopic second order nonlinear crystals inside an optical cavity. Recently the use of silicon photonics techniques allowed the implementation of high quality factor microcavities and OPOs which include several technological advantages over usual configuration as a small size, bigger bandwidth, CMOS compatibility, facility to engineer the dispersion properties and compatibility with commercial optical fiber communications. Nevertheless the nonlinearity present within these systems is a third order nonlinearity for which theoretical calculations lack in the literature. Here we describe theoretically the quantum properties of the light generated in an OPO with a third order nonlinearity. We showed that the effects of phase modulation (which are not present in the second order nonlinearity) and dispersion are determinant in the way that oscillation and entanglement is produced in the system. Despite of these effects, bipartite and tripartite entanglement is predicted with the use of the Schmidt modes formalism. We also describe the system when there are more modes exited within the cavity and a frequency comb is formed. In such a situation, using again the Schmidt modes formalism, multipartite entanglement was predicted as well. / O oscilador paramétrico ótico (OPO) tem sido uma fonte muito versátil de estados não clássicos da luz. A configuração usual destes OPOs consiste em um cristal macroscópico com não linearidade de segunda ordem no interior de uma cavidade ótica. Recentemente, devido ao desenvolvimento da fotonica de silício, foi possível a implementação de micro- cavidades óticas e OPOs que possuem varias vantagens sobre OPOs usuais. Não entanto a não linearidade destes sistemas é de terceira ordem. Neste trabalho, descrevemos teoricamente as propriedades quânticas da luz gerada num OPO com não linearidade de terceira ordem. Mostra-se que os efeitos de modulação de fase (não presentes na não linearidade de segunda ordem) e a dispersão são determinantes para a geração e o emaranhamento produzido no sistema. Emaranhamento bi e tri partito foi predito teoricamente usando o formalismo de modos de Schmidt. Também foi feita uma descrição quando mais modos da cavidade são excitados gerando um pente de frequência. Nesta situação. e utilizando novamente o formalismo de modos de Schmidt, foi predito emaranhamento multimodo destes sistemas.

Investigamos o emaranhamento gerado pelo oscilador paramétrico ´otico (OPO) operando acima do limiar. Mostramos que o sistema tripartite, preparado diretamente usando o OPO e formado pelos feixes gêmeos e pelo campo de bombeio refletido, ´e inseparável. Esta foi a primeira observação de emaranhamento entre três frequências distintas de luz. Também investigamos a dinâmica deste emaranhamento sob a ac¸ ao de perdas por transmissão. Dependendo da região de potência do campo de bombeio, pudemos preparar estados tripartites cujo emaranhamento inicial entre bombeio e feixes gêmeos se mantém ou ´e perdido após a atenuação dos mesmos. Estendemos o estudo para o sistema bipartite formado pelos feixes gêmeos. Neste sistema mais simples, pudemos investigar em detalhes a robustez do emaranhamento e as condições nas quais o emaranhamento se torna frágil. Também conduzimos um estudo teórico e derivamos uma condição suficiente para que um estado emaranhado formado por dois modos seja robusto frente a perdas. Esta condição se torna necessária para estados gaussianos e nos permite traçar uma fronteira no espaço de estados emaranhados que separa os estados robustos dos frágeis. Estudamos em mais detalhes o processo de medição de flutuações de intensidades no domínio da frequência. As flutuações na intensidade são convertidas para frequências de rádio, com banda limitada pela detecção. Isto se reflete no fato de que cada componente de frequência da fotocorrente contém a informação referente a dois modos do campo eletromagnético, as chamadas bandas laterais. Isto faz com que cada campo de luz que descrevemos seja de fato formado por dois modos, fazendo o nosso sistema mais rico. Demonstramos que o sistema hexapartite gerado pelo OPO, e formado pelas duas bandas laterais de cada um dos campos, é inseparável. Também descrevemos as condições dentro das quais a aproximação de um modo por campo, utilizada nos nossos outros trabalhos e por quase toda a comunidade, ´e válida. Mostramos também que a detecção com cavidades ´e capaz de caracterizar completamente o sistema gaussiano formado pelas duas bandas laterais de cada campo e que a detecção homodina, o método mais usado para caracterizar o estado quântico em variáveis contínuas, falha em medir todas as correlações presentes no sistema bimodal. / We investigate the entanglement generated by an optical parametric oscillator (OPO) operating above threshold. We showed that the tripartite system, prepared directly from the OPO and composed by the twin beams and the reflected pump field, is completely inseparable. This was the first observation of entanglement between three di_erent frequencies of light. We also investigated the dynamics of entanglement under transmission losses. Depending on the injected pump power, we were able to prepare states with tripartite entanglement between the initial pump and twin beams that was maintained or lost after transmission losses. We extended the study to the bipartite system formed by the twin beams. In this simpler system, we investigated in more detail the robustness of entanglement and the conditions under which the entanglement becomes fragile. We also conducted a heoretical study and derived a suficient condition for the entangled state formed by two modes to be robust against losses. This condition also become necessary for Gaussian states. We also studied the measurement process of intensity fluctuations in the frequency domain. The fluctuations are converted to the radiofrequency range, with bandwidth limited by the detector. This is also reflected in the fact that each frequency component, , of the photocurrent contains the information relative to the two modes of the electromagnetic field equally spaced from its center frequency, the sidebands. Therefore each light beam we describe is actually composed by two modes, making our system more rich. We were able to demonstrate that this hexapartite system generated by our OPO, and composed by the two sidebands of each field, is completely inseparable. We also described under which conditions the approximation of one mode per field, used in our prior work and for almost the entire community, is valid. We also showed that resonator detection is able to completely characterize the system composed by the two sidebands of each field if the state is Gaussian and that homodyne detection, the method used to characterize the quantum state for continuous variables, fails to measure all correlations present in this bimodal system.

Nós estudamos experimentalmente e teoricamente Efeitos Transientes em conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro ondas em cristais dopados com Cr POT. 3+. Estudamos os efeitos transientes na conjugação de fase em Al IND 2 O IND. 2 : Cr POT. 3+ (Rubi) e GdAl O IND. 3 Cr POT. 3+ (aluminato de gadolíneo) com um laser de Ar POT. + (em =514,5nm). Um novo modelo teórico é apresentado que explica razoavelmente os resultados experimentais cuja compreensão anterior pela literatura era devido somente pela parte absortiva do índice de refração[12] pois em cristais dopados com Cr POT. 3+ (Al IND. 2 O IND. 3: Cr POT. 3+ e GdAl O IND. 3 : Cr POT. 3+ a parte dispersiva do índice de refração não-linear n IND. 2 é pelo menos uma ordem de grandeza maior que a parte absortiva [15,28]. / We have studied experimentally and theoretically Transient Effects in Degenerate Four-Wave Mixing by Phase Conjugation in ion-doped crystals with Cf3+. We have studied transient effects in phase conjugation in Al2O3:Cf3+ (Ruby) and GdAlO3:Cr3+ Gadolinium Aluminate) with an Argon laser (at =514.5nm). A new theoretical model is presented that reasonably explains our experimental results whose understanding in previous papers was due to the imaginary part of the refraction index [12] because in crystals doped with cr3+ (Al2O3:Cr3+ and GdAIO3:Cr3+) the real part of the nonlinear refraction index n2 is at least one order of magnitude greater than the imaginary part [15,28].