Orientador: Younés Messaddeq / Coorientador: Sidney José de Lima Ribeiro / Banca: Valmor Roberto Mastelaro / Banca: Cléber Renato Mendonça / Banca: Mauricio Antonio Pereira da Silva / Banca: Cid Bartolomeu de Araújo / Resumo: O trabalho apresenta o estudo sistemático de três famílias de vidros óxidos contendo altas concentrações de átomos pesados como potenciais materiais para aplicações fotônicas e geração de efeitos ópticos não lineares na região do infravermelho próximo e médio. Bem como a produção de fibras ópticas do tipo núcleo-casca e microestruturadas a base de vidros teluritos. Foram estudadas as seguintes composições vítreas: NaPO3-WO3-Bi2O3, Pb2P2O7-WO3 e TeO2-GeO2-K2O-Bi2O3. Todas as composições contêm altas concentrações de átomos pesados com o intuito de alargar a janela de transparência no infravermelho próximo, estendendo a borda de absorção entre 3 e 5 μm, além de aumentar os coeficientes ópticos não lineares do material. Foram produzidos vidros com boa qualidade óptica e termicamente estáveis e juntamente com as demais propriedades conferidas pela presença dos átomos pesados e elementos hiperpolarizáveis, confere a potencialidade dos vidros à aplicações em dispositivos ópticos operando na região do infravermelho. Através de estudos sistemáticos quanto ao comportamento térmico, estrurural e óptico, das amostras das famílias de vidros, os teluritos (a base de TeO2) apresentaram os maiores coeficientes ópticos não lineares e larga janela de transparência (até 5 μm), o que motivou a produção de fibras ópticas desses materiais. As preformas com estrutura núcleo-casca foram produzidas pelo método de sucção e sistematicamente caracterizadas quanto à uniformidade e centricidade do núcleo e quanto a qualidade da interface, utilizando fluorescência Raman de íons Tm3+ no núcleo. Foram produzidas fibras ópticas de índice degrau multimodo, com atenuação de 11,9 dB/m em 633 nm. Também foram produzidas preformas microestruturadas com três furos triangulares pela técnica de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The thesis present the systematic study of three oxide glasses families containing high concentration of heavy atoms as potential materials for photonic applications and generation of non linear optical effects in the near and medium infrared region. Further the production of core-cladding and microstructured types of optical fibers based on tellurite glasses. Has been studied the following vitreous compositions: NaPO3-WO3-Bi2O3, Pb2P2O7- WO3 e TeO2-GeO2-K2O-Bi2O3. All compositions contain high amount of heavy atoms to increase the transparency window until near infrared region, extending the multiphonon absorption edge between 3 and 5 μm, and at the same time increasing the material non linear coefficients. Either, has been produced glasses with good optical quality and thermally stable, and with the remaining properties conferred by the presence of heavy atoms and hyperpolarizability elements, gives to theses glasses the potentiality for applications in optical devices operating in the infrared region. Based on the systematic studies about the thermal, structural and optical behavior of the glass families, it was chosen the tellurite glasses to produce optical fibers, due the largest nonlinear coefficients and wide transparency window (up to 5μm). The core-cladding preforms was produced by sucking method and systematically characterized about the core uniformity and concentricity, and also the interface quality by Tm3+ Raman fluorescence containing in the core. It been produced a multimode step index optical fiber with an attenuation of 11.9 dB/m at 633 nm. Were also produced microstructured preform with three holes by drilling technique, based on previous studies in our group with chalcogenide glasses. From theoretical calculations about the ideal dimensions of the microstructured optical fibers for an... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-04Bitstream added on 2014-06-13T20:20:42Z : No. of bitstreams: 1 santana_pl_me_bauru.pdf: 914050 bytes, checksum: b5496af79a0399d154c89f8614606f4a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho foi o estudo da modificação das propriedades estrutural, química e óptica da superfície de certos polímeros comerciais através do emprego das técnicas de Imersão em Plasmas (IP) e Implantação Iônica por Imersão em Plasmas (IIIP). Os polímeros investigados foram o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etila (PET). Foram empregados plasmas de hexafluoreto de enxofre ('SF IND. 6') como fonte de flúor, uma vez que, a fluoração de uma superfície tende a aumentar o seu caráter hidrofóbico. Por outro lado, investigou-se o efeito da composição do plasma, através de tratamentos com plasmas de nitrogênio ('N IND. 2'). Além disso, plasmas da mistura 'SF IND. 6/Isopropanol e 'N IND. 2'/Isopropanol, foram empregados para formar um filme fino sobre a superfície dos substratos tratados. Por fim, este trabalho contemplou ainda a investigação da morfologia superficial em escala nanométrica e as características de transparência à luz visível. As medidas de ângulo de contato indicaram que a deposição a plasma convencional (IP) aumenta consideravelmente os valores de ângulos de contato das amostras de PET e PVC para potências de descarga de RF até 100 W mediante o emprego de plasmas de 'SF IND. 6'. Neste caso, o maior valor de ângulo de contato foi de 140º. Por outro lado, a técnica de IIIP ocasiona uma diminuição nos valores de ângulo de contato mesmo em plasmas contendo flúor. Nesse caso, o menor valor de ângulo de contato observado foi de 18º. Vale ressaltar que a alteração seletiva na molhabilidade dos polímeros ocorreu sem alteração significativa na transparência óptica dos mesmos. Através das medidas de microbalança, observou-se que uma taxa de crescimento linear de 2,96nm/min. / The aim of this work was to study the modification of the structural, chemical and optical properties, on the surfaces of certain commercial polymers, produced by plasma immersion (PI) and plasma immersion ion implantation (IIIP). Polymers investigated include polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Plasmas of sulfur hexafluoride ('SF IND. 6') were employed as source of fluoride, since surface fluorination increases the hydrophobic behavior of polymers. However, the effects of plasma composition were investigated by treatments using nitrogen. Plasmas of 'SF IND. 6/Isopropyl alcohol and of 'N IND. 2'/Isopropyl alcohol were also employed to deposit a thin film onto the surface of treated samples. Finally, nanoscale surface morphology and the transmission of visible light were studied. Contact angle measurements showed that PI considerably increased the contact angle values of PET and PVC, for RF powers up to 100 W. In this case, the highest values of contact angle was 140º. On the other hand, PIII technique decreased the contact angles, even fluorine containing plasmas. In this case, the smallest value of contact angle was 18º. It is noteworthy that the selective alteration in the wettability of the polymers of the occured without significant change in the optical transparency of them. Microbalance measurements calculated resulted in a linear rate of growth. Finally, measurements by perfilometry resulted in a linear rate of growth of 2.96nm per minute.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-15Bitstream added on 2014-06-13T19:39:43Z : No. of bitstreams: 1 bassettojunior_caz_me_bauru.pdf: 2163683 bytes, checksum: 11953efd83580d13322f0475dd5ae1ff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Uma nova família de semicondutores, a liga quaternária InxGa1-xAs1-yNy, cujo elemento Nitrogênio substitui o elemento Arsênio em pequenas porcentagens, tem recebido grande atenção devido à óptica na região de 1,3 μm, tecnologicamente importante para transmissão de dados em fibra óptica. Estudos sobre caracterização e propriedades ópticas desta liga fornecem maiores informações sobre o comportamento da mesma. Foram estudados poços quânticos, as estruturas básicas de dispositivos optoletrônicos de Inx-Gat-xAso.984N0.0016/GaAs com diferentes valores de concentração x: 26%, 30%, 34%, 38% e 43% crescidas em duas temperaturas diferentes: 400ºC e 430ºC. As amostras foram tratadas termicamente a 700ºC num período de 30 minutos. Com essa liga é tensionada, o foco constou-se em achar um modelo de espessura crítica condinzente para dados experimentais de fotoluminescência. Foram analisadas a dinâmica de portadores, a energia de ativação e a qualidade estrutural das amostras com a técnica de fotoluminescência em diversas condições. Os estudos realizados, aliados ao conhecimento dos parâmetros acima mencionados, têm o objetivo de contribuir para que se possa determinar a aplicabilidade e estimar o rendimento em dispositivos optoeletrônicos, com base neste material / A new family of semiconductors has been proposed, the quaternary alloyInxGa1-xAs1-yNy, in which the element Nitrogen replaces the element Arsenic in small percentages. It has received great attention due to the fact of optical emission in the region of 1.3um, technologically important for data transmission at optical fiber. Studies on characterization and optical properties of this alloy provides more information about the conduct of it. It was studied quantum wells, the basic structures of InxGa1-xAs0.016/GaAs optoelectronic devices, with different values of concentration x: 26%, 30%, 34% and 43% grown at two different temperatures: 400ºC and 430ºC. The sample has annealed at 700ºC for 30 min. As this alloy is tensioned, the focus of this research is to find a consistent model of critical thickness for photoluminescence experimental data. It will be done an analysis of the dynamic carriers, activation energy and structural quality of the samples with the analysis of photoluminescence with diverse conditions. With these studies and the knowledge of the parameters mentioned above, it was intended contribute to determine the applicability and estimate the yield of optoeletronic devices based on this material

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-16Bitstream added on 2014-06-13T18:40:21Z : No. of bitstreams: 1 turri_rg_me_bauru.pdf: 1649404 bytes, checksum: 21026ab093d2d9c0e319f8f041ce6ea6 (MD5) / Foram produzidos filmes finos amorfos hidrogenado com incorporação de cloro por duas técnicas: (i) Deposição à Vapor Químico Assistido por Plasma (PECVD) e (ii) Implantação Iônica e Deposição por Imersão em Plasma (PIIID). Os filmes foram produzidos a partir de misturas de C2H2, CHCI3 e Argônio. Foram investigados os efeitos da implantação iônica na estrutura química e nas propriedades ópticas dos filmes. As alterações na estrutura dos filmes foram analisadas por Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia de fotoelétrons de raio-X (XPS). Os efeitos provocados nas propriedades ópticas foram estudados pela comparação de constantes ópticas calculadas a partir de espectros de transmitância Ultravioleta - Visível - Infravermelho próximo. Foram calculados o índice de refração, o coeficiente de absorção dos filmes o e gap óptico por modelos distintos. As espessuras dos filmes foram medicas diretamente por perfilometria e os resultados foram comparados com valores obtidos por cálculo indireto utilizando os dados espectrais. Alerações de molhabilidade que foram estudadas a partir de medidas de ângulo de contato. Os resultados das caracterizações de FTRI e XPS revelaram a presença de cloro nos filmes. O índice de refração dos filmes produzidos por PIIID apresentou a tendência de ser maior do que dos filmes produzidos por PECVD sob as mesmas condições. O aumento do teor de CHCI3 na mistura utilizada na produção dos filmes resultou no aumento do gap óptico e no aumento na taxa de deposição dos filmes para os dois processos. Os filmes clorados produzidos pelos dois processos apresentaram ângulo de contato relativamente próximo ao ângulo de contato de PVC comercial / Amorphous hydrogenated carbon thin films also containing chlorine were produced by two techniques: (i) Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), and (ii) Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIIID). The films were produced from mixtures of C2H2 and Ar. The effects of ion implantation on the film structural and optical properties were investigated. Differences in the chemical structure of the films were revealed by Fourier transform infrared spectroscopy (XPS). Changes produced in the optical proerties were studied by comparison of the optical constants calculated from Ultraviolet - Visible - Near Infrared transmittance spectra. The refractive index, absorption coefficient and optical gap were calculated using distinct models. The thicknesses of the films were measured directly by perfilometry and the results compared with values obtained by indirect calculations based on the spectral data. Alterations in wettability were examined via contact angle measurements. Evidence for the presence of chlorine in the films was obtained from the FTIR and XPS spectra. The refractive indices of the films produced by PIIID tended to be higher than those of the films produced by PECVD under the same conditions. Increases in the optical gaps and the deposition retes of films produced by the two processes were observed as the proportion of CHCI3 in the plasma feed increased. The chlorinated films produced by the two process exhibited contact angles relatively close to that of commercial PVC

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-21T11:48:26Z No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-21T19:16:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T19:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Em virtude da elevada quantidade de enlaces ópticos existentes em data centers,componentes de baixo custo são cruciais. Neste contexto, uma solução popularmente adotada consiste no uso de lasers VCSELs (vertical cavity surface emitting lasers),fibras multi modo e detecção direta. Com a contínua necessidade de aumento nas taxas de transmissão, novas soluções para mitigação da dispersão modal, causada pelas fibras multimodo, se tornam necessárias. Sistemas OFDM (orthogonal frequencydivision multiplexing) e SC-FDE (single carrier with frequency domain equalization)surgem como alternativas promissoras devido à eficácia no combate à interferência intersimbólica por meio de equalização simplificada. Neste trabalho, faz-se uma análise de desempenho comparativa entre ambos os sistemas considerando um canal Gaussiano teórico e estimativas de canais experimentais obtidas de fibras multimodo de diferentes comprimentos.Em sistemas ópticos de curta distância com modulação OFDM, o processo de modulação é uma importante fonte de não-linearidades. Este trabalho analisa computacional mente a técnica de pré-distorção com a finalidade de mitigação destas não linearidades. Além disso, propõe-se o estudo da otimização da função de linearização utilizada no processo de pré-distorção do sinal em função da eficiência de inclinação do laser. Ainda no contexto de sistemas ópticos com detecção direta, as téecnicas asymmetrically-clipped OFDM(AC-OFDM) e pulse-amplitude modulated OFDM(PAMOFDM)apresentam menor gasto em potência em troca da perda de eficiência espectral.Neste trabalho, um algoritmo de decodificação combinada seletiva, capaz de prover o um ganho teórico de at´e 3 dB, é proposto para a técnica PAM-OFDM.Para a comunicação em data centers, protocolos de interconexão de alta velocidade baseados em estruturas de quadro são utilizados. Neste trabalho, propõe-se o uso de palavras de referência para os sistemas OFDMe SC-FDE como método de sincronização de quadro. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Due to the huge amount of optical links in data centers, low cost componentsare mandatory. In this scenario, a popular solution is composed of vertical cavitysurface emitting lasers (VCSELs), multimode fibers and direct detection. With thecontinuous growth of transmission rate, new solutions for modal dispersion, causedby multimode fibers, became necessary. Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) and single carrier with frequency domain equalization (SC-FDE) systemsappear as promising techniques due to their effectiveness to mitigate modal dispersionand due to their low complexity equalization process. In this work, a power analysisof both systems is done considering a theoretical Gaussian channel and experimentalchannels estimates of multimode fibers with different lengths.In short-reach OFDM optical systems, the modulation process is an importantsource of non-linearities. In order to mitigate the non-linear effects, a pre-distortiontechnique is computationally analysed in this work. Furthermore, an optimizationstudy of the linearisation function, used in the pre-distortion technique, as a functionof the slope efficiency of the laser, is proposed. Still in direct-detection optical systemsscenario, the asymmetrically-clipped OFDM (AC-OFDM) and pulse-amplitude modulatedOFDM (PAM-OFDM) techniques present lower power consumption in trade-offlosing spectral efficiency. In this work, a combining decoding algorithm, capable ofproviding a theoretical gain of up to 3 dB, is proposed for the PAM-OFDM technique.For data center communications, high-speed interconnection standards based inframe structures are used. In this work, a synchronization method through referencewords is proposed for OFDM and SC-FDE systems.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-04-25T13:18:06Z No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-07T13:10:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-07T13:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / O amplo desenvolvimento das interconexões ópticas nos data centers e supercomputadores renovou o interesse nas comunicações com fibras multimodo (multimode fiber - MMF). Devido à complexidade das técnicas modernas de transmissão, as análises de desempenho se baseiam em simulacõe numéricas que requerem um modelo de canal que reflita a realidade com a precisão necessária. Como náo há um modelo padrão para simulacão de canal da fibra multimodo, nós investigamos um modelo determinístico, um estaístico e o modelo “Cambridge 108 Fiber” para derivação da resposta deste canal. Realizamos simulacões numéricas com o intuito de calcular a banda de 3 dB para cada modelo. Nós mostramos que o modelo de Cambridge é geralmente um meio termo entre o modelo estatístico e o determinístico, que aparentam representar cenários pessimistas e otimistas, respectivamente. Paralelamente, propomos utilizar a modulaçãao de portadora única com equalização no domínio da frequência (single-carrier frequency-domain equalization - SC-FDE) para a compensação da dispersão modal em enlaces ópticos de curta distância utilizando fibras multimodo e VCSELs operando no comprimento de onda de 850 nm. Fazendo processamento on line de dados experimentais, nós demonstramos, com um overhead de 7,9%, a transmissão sem erros (calculada em uma sequência de 4 Mbits) de um sinal modulado com forma de onda OOK a uma taxa de 5 Gb/s sobre 2443 metros de fibra OM3 (com uma largura de banda nominal de 3300 MHz×km). Também utilizamos simulações numéricas para analisar o desempenho do sistema. A solução proposta pode ser aplicada como uma alternativa de baixo custo para o aprimoramento de interconexões ópticas de alto desempenho empregadas em data centers e supercomputadores. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The widespread deployment of optical interconnects in data centers has renewed the interest in multimode fiber communications. Due to the complexity of modern transmission techniques, performance analysis relies on numerical simulations that require an accurate channel model to reflect reality with the needed precision. As there is no standard model for channel simulation, we investigate a deterministic, a statisti- cal and the Cambridge 108 Fiber model for derivation of the multimode fiber (MMF) impulse response. Numerical simulations are performed in order to calculate the 3-dB bandwidth for each model. We show that the Cambridge model is generally a compromise between the statistical and the theoretical model, which seem to represent a pessimistic and an optimistic scenarios, respectively. We also propose the use of single-carrier frequency-domain equalization (SC-FDE) for the compensation of modal dispersion in short distance optical links using multimode fibers and 850 nm VCSELs. By post-processing of experimental data, we demonstrate, at 7.9% overhead, the error-free transmission (over a 4 Mbit sequence) of OOK-modulated 5 Gbps over 2443 meters of OM3 fiber (with a nominal 3300 MHz×km bandwidth). We also performed numerical simulations to evaluate the system perfor- mance. The proposed solution may be applied as a low cost alternative for data center and supercomputer interconnects.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:31:08Z No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-06-06T21:31:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-06T21:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_SimoneCintraChagas.pdf: 3252466 bytes, checksum: 18d386caef9473a70d2203543a0c9670 (MD5) / O problema de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda em redes WDM consiste em encontrar uma rota entre um nó origem e um nó destino e alocar comprimentos de onda livres e contínuos nesta rota. A maioria dos algoritmos de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda propostos na literatura obedecem a restrição de continuidade. Essa restrição pode ser eliminada com a utilização de conversores de comprimentos de onda (CCO-Conversores de Comprimentos de Onda). No entanto, esses equipamentos ainda são considerados muito caros e sua implementação não é trivial. A principal contribuição deste trabalho é propor um Algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda Distribuído que possua desempenho equiparável aos RWAs centralizados propostos na literatura. A segunda contribuição deste trabalho é propor um mecanismo de posicionamento de conversores de comprimentos de onda. Com base nas simulações e análises realizadas pode ser comprovado que o novo algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda distribuído proposto possui desempenho equiparável a outros algoritmos com custo computacional superior. No algoritmo proposto, as requisições são atendidas sob-demanda e o custo computacional do mesmo consiste no custo das mensagens geradas pelo algoritmo de inundação. Esta técnica é utilizada para descoberta das rotas. O mecanismo de Roteamento e Alocação de Comprimentos foi analisado em conjunto com a heurística de posicionamento de conversores distribuído. Os resultados mostram que a utilização de conversores no novo algoritmo de Roteamento e Alocação de Comprimentos de Onda Distribuído proposto melhora consideravelmente o desempenho. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Routing and Wavelength Assignment (RWA) problem asks to find a path from a source node to a destination node obeying the continuity restriction. The continuity restriction asks to find a free and continuos wavelength throughout the path. The continuity restriction is usually considered when solving the RWA problem. Although such restriction can be eliminating by the addition of wavelength converters (WC), their cost is usually a limiting factor. The main contribution of this work is to propose an RWA solution having the following properties: distributed, having similar performance of a centralized approach, reduced complexity. The second main contribution of this work is to propose an scheme to define the best location to place the wavelength converters in the case where the number of WC is less than the number of nodes. The simulation results have shown that the proposes schemes have a performance similar to other more complex strategies even when no WCs are employed. When the proposed RWA is used in conjunction with the WC placement scheme, the performance improves considerably.

Neste trabalho, nós estudamos as propriedades ópticas de absorção e emissão de polímeros conjugados luminescentes baseados no poli(p-fenileno de vinilideno) (PPV). Este material foi processado na forma de filme pelas técnicas casting, spin-coating, self-assembled (SA) e Langmuir-Blodgett (LB), disponíveis no Grupo de Polímeros Bernhard Gross, e caracterizado opticamente e quimicamente As propriedades ópticas do PPV foram investigadas através das seguintes técnicas: fotoluminescência (PL), fotoluminescência por excitação seletiva e absorção óptica. As medidas foram realizadas em função da temperatura da amostra e polarização luz de excitação e emissão. A caracterização química e estrutural do material estudado foi feita através de espectroscopia de infravermelho e analise de elementos. A anisotropia molecular no plano de filmes LB-PPV foi estudada por dicroísmo circular e medidas de birrefringência. Uma nova metodologia do material usado e de preparação de filmes de PPV também foi desenvolvida neste trabalho. Nós adotamos uma rota alternativa que consiste na substituição do contra-íon do precursor, poli(cloreto de tetrahidrotiofeno de xililideno) (PTHT), em solução aquosa por um íon de cadeia longa, o sal de sódio do ácido dodecilbenzenosulfonico (DBS). A vantagem da utilização deste polímero precursor está na possibilidade de converter filmes de PPV com alto grau de conjugação a 115 °C em apenas 3 minutos. Usando o DBS, os filmes de PPV podem ser convertidos sobre atmosfera ambiente e temperaturas de 80 °C, com propriedades ópticas melhores que as obtidas pelos métodos convencionais de conversão de filmes a temperaturas acima de 200 °C sobre vácuo. Filmes estáveis de Langmuir de PTHT-DBS foram transferidas sobre substratos de quartzo. Os filmes LB-PPV apresentaram uma grande anisotropia, demonstrada pelos experimentes de dicroísmo linear observados por absorção óptica e emissão de luz linearmente polarizada e por medidas de birrefringência. Além do mais, filmes SA-PPV foram produzidos por uma metodologia diferente. A adsorção alternada das camadas de PTHT e DBS resulta em filmes de PPV com grande grau de conjugação e espectros com estrutura bem resolvida. Um grande aumento da PL causado pela luz de excitação, na presença de ar, foi observado em filmes de PPV. Este efeito é acompanhado por um deslocamento para o azul do espectro de absorção, resultado da diminuição do comprimento de conjugação efetivo e formação de defeitos estruturais como o grupo carbonila. O aumento da PL pode ser explicado considerando a difusão dos portadores de carga por transferência de energia de via Förster para a região não degradada do filme de PPV, este processo é ativado pela formação de um perfil energético ao longo do filme devido a uma distribuição de segmentos conjugados gerados por foto-oxidação. O modelo teórico baseado nos dados experimentais e considerando o parâmetro geométrico é proposto. Finalmente, a análise de linha espectral da absorção e emissão do PPV com diferentes graus de conjugação foi realizada com sucesso na região das transições eletrônicas entre os estados não localizados p-p* pela análise de Franck-Condon. / In this work, we studied the optical proprieties of absorption and emission of luminescent conjugated polymers based on poly(p-phenylene vinylene) (PPV). This material was processed in thin films by casting, spin-coating, self-assembled (SA) e Langmuir-Blodgett (LB) techniques, available in the Grupo de Polímeros Bernhard Gross, where the samples were characterized optically and chemically. The optical proprieties of PPV were investigated by the following techniques: photoluminescence (PL), photoluminescence excitation spectroscopy and optical absorption. The measurements were carried out in function of sample temperature and polarization of the excitation and the emission light. The chemical and structural characterization of the material was performed by infrared spectroscopy and elemental analysis. The molecular anisotropy in plane of LB-PPV films were studied by circular dichroism and birefringence experiments. A new methodology in the material and film processing was developed in this work. Here we have adopted an alternative approach consisting in substituting the chloride counter ion of a water-soluble precursor, poly(xylylidene tetrahydrothiophenium chloride) (PTHT), by a long chain sulfonic counter ion (DBS) using a sodium salt of dodecylbenzenesulfonic acid. The advantage of this precursor polymer lies in the possibility of converting PPV films with a high conjugation length at 115 °C within only 3 min. Using DBS allowed PPV films to be converted under atmospheric pressure at temperatures as low as 80 oC, with conjugation length and optical properties better than for standard films converted at temperatures above 200 oC under controlled atmospheres. Stable Langmuir PTHT-DBS monolayers were transferred onto quartz substrates in the form of LB films. These LB-PPV films are highly anisotropic as demonstrated by linear dichroism experiments using linearly polarized optical absorption and emission and by birefringence measurements. Furthermore, SA-PPV films were produced by a different methodology. The adsorption on alternate PTHT and DBS layers result in PPV films with high conjugation degree and well-resolved spectral structure. These results are not similar in the literature. A strong PL enhancement was observed in PPV films caused by light excitation in the presence of air. This effect is accompanied by a blue-shift in the absorption spectrum resulting in shortened effective conjugation length and by a formation of defects such as carbonyl groups. The PL enhancement can be explained by an efficient incoherent diffusion of excited carriers to non-degraded PPV segments by Förster transfer, which is activated by the formation of an energy profile in the film due to distribution conjugation lengths generated by photodegradation. A theoretical model based on experimental data and considering the geometric parameters is proposed. Finally, the spectral line shape of absorbance and emission of PPV with different conjugation degrees was analyzed with success in the region of p-p* non-localized electronic transitions by Franck-Condon analysis.

O oferecimento de serviços faixa larga pelo setor de telecomunicações tem exigido das redes de transporte novos esquemas que permitam a transmissão de sinais em taxas cada vez mais elevadas. A fibra e os amplificadores ópticos viabilizaram boa parte deste objetivo, associados ao esquema de multiplexação por divisão em comprimento de onda (WDM). Embora a limitação da taxa de cada sinal tributário possa ficar por conta da comutação eletrônica, a taxa do sinal agregado fica limitada pelo número de comprimentos de onda que se pode alocar na fibra. Quanto mais canais, tanto mais críticas devem ser as exigências de desempenho dos dispositivos que os separam. Neste contexto, os dispositivos que realizam as tarefas de separação de canais desempenham um importante papel nos sistemas ópticos WDM. Neste trabalho, os filtros ópticos com elementos ressonantes são analisados e projetados a fim de verificar seus potenciais para utilização em esquemas add-drop. São investigadas as configurações de filtros ópticos que utilizam anéis como elementos ressonantes. Estes anéis são inseridos entre dois guias ópticos, formando um dispositivo de quatro portas. O sinal correspondente ao comprimento de onda de ressonância é extraído em uma das portas. São apresentados os principais esquemas para filtros ressonantes divulgados na literatura, nos quais a disposição do elemento ressonante determina as características de resposta do filtro. Como resultado da simulação numérica destas estruturas, são apresentadas diversas curvas de resposta em frequência, que possibilitam analisar o comportamento e o desempenho das configurações. Nestas simulações são verificadas as principais figuras de mérito envolvidas, tais como finesse, faixa de espectro livre e razão de extinção. Estes resultados são comparados com os resultados existentes na literatura para garantir a validade da análise desenvolvida nesta pesquisa. / The demand for wideband telecommunication services has required higher transmission rates from transport networks. Optical fiber and amplifiers have accomplished part of this objective, in association with the wavelength division multiplexing (WDM) scheme. Although the transmission rate of each tributary sign is restricted by electronic commutation, the aggregated sign is limited by the number of wavelengths that can be allocated in the optical fiber. The more the number of channels, the more severe the performance requirements of the devices that separate them should be. In this context, the optical devices that separate these channels play an important role in WDM systems. In this work the optical filters with resonant elements are analyzed and designed in order to verify their potentials to be utilized in add-drop schemes. Configurations of optical filters that use rings as resonant elements are investigated. These rings are placed between two optical waveguides, forming a device with four ports, in which the resonant element arrangement determines the filter response characteristics. The resonant wavelength is extracted from one of the ports. The main schemes for resonant filters reported in the literature are analyzed. As a result of the numerical simulation of these structures, several curves of frequency response are presented, that make it possible to analyse their behavior and performance. In the simulations, the following figures of merit are verified: finesse, free spectral range and extinction ratio. The results are compared with the ones reported in the literature to confirm the validity of the analysis developed in this research.

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-06T13:17:35Z No. of bitstreams: 2 Dissertação de mestrado Betson.pdf: 3449763 bytes, checksum: 1f9609f9ed04d33b265ff3f58801ebe0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T13:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação de mestrado Betson.pdf: 3449763 bytes, checksum: 1f9609f9ed04d33b265ff3f58801ebe0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / A demanda por alta precisão na medição de frequências requer o desenvolvimento de novas tecnologias para metrologia. Diversos métodos e aparatos experimentais foram criados para satisfazer a esta demanda. Nesta dissertação, discutimos a construção e a caracterização de um laser de femtossegundos a fibra dopada com érbio, destinado à metrologia de frequências no domínio óptico com alta precisão. Obtivemos, desta forma, um laser estável, com pulsos de duração aproximada de 200 fs e potência de pico de 1.2 kW, a uma frequência de repetição de aproximadamente 150 MHz. O laser desenvolvido tem baixo custo de implementação e representa um importante passo do nosso laboratório na direção do desenvolvimento da metrologia de frequências no domínio óptico.