Orientador: Jose Antonio Roversi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:03:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yabu-uti_BrunoFerreiradeCamargo_D.pdf: 3039693 bytes, checksum: f0b083dd372cff54e492778d15824a5b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Na presente tese estudamos o processamento de informação quântica no sistema de átomos e cavidades acopladas. Em particular, a comunicação quântica estabelecida entre átomos remotos e a implementação de portas lógicas no sistema de cavidades acopladas. Iniciamos apresentando o sistema de cavidades acopladas, o Hamiltoniano que governa sua evolução, algumas promissoras implementações experimentais e a transferência de um estado de campo arbitrário de um fóton ao longo da cadeia. Incluindo um sistema massivo, propomos um novo protocolo para uma transferência perfeita, determinística e flexível de estados quânticos entre átomos remotos interagindo sucessivamente com o sistema de cavidades acopladas (atuando como quantum bus). Mesmo levando em conta efeitos dissipativos e erros de procedimento obtivemos uma alta fidelidade máxima de transmissão. Por fim, apresentamos uma proposta alternativa para a implementação de um porta R(rotação)- controlada de dois qubits. A proposta está baseada em operações de um qubit e fase geométrica não-convencional em átomos de três níveis idênticos fortemente bombeados por um campo clássico ressonante em cavidades ópticas distantes conectadas por uma fibra óptica. Nossa proposta resulta em um tempo operacional constante e, com um acoplamento qubit-bus ajustável (atomoressonador), pode-se especificar uma rotação R particular no qubit alvo / Abstract: In this thesis we study the quantum information processing in the system of atom-coupled cavity. In particular, the quantum communication between remote atoms and the implementation of logic gates in the coupled cavities system. We begin by presenting the system of coupled cavities, the Hamiltonian that governs its evolution, some promising experimental implementations and the transfer of an arbitrary one photon field state along the array. Including a massive system, we propose a new protocol for a perfect, deterministic and flexible quantum state transfer between remote atoms interacting successively with the system of coupled cavities (which act as a quantum bus). Even taking into account dissipative effects and error procedure we obtained a maximum high-fidelity transmission. We also present an alternative proposal for the implementation of a controlled-R gate of two qubits. The proposal is based on single qubit operations and unconventional geometric phases on two identical three-level atoms, strongly driven by a resonant classical field, trapped in distant cavities connected by an optical fiber. Our scheme results in a constant gating time and, with an adjustable qubit-bus coupling (atom-resonator), one can specify a particular rotation R on the target qubit / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Vidiella Barranco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-20T20:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siqueira_MaiconZaniboni_M.pdf: 1258175 bytes, checksum: 2b8416f748d7b0825f2c173a2cf99c66 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste projeto será investigada a influência de ruído no processo de interação da radiação (campo quantizado) com a matéria (sistema mecânico mesoscópico). Consideraremos o modo do campo confinado em uma cavidade de alto fator de qualidade com um espelho fixo e o outro espelho móvel, este tratado como um oscilador mecânico suscetível à pressão de radiação do campo da cavidade. Investigaremos a dinâmica do sistema na situação em que o modo do campo confinado estará submetido a um ruído causando perda de coerência de fase / Abstract: In this project we will investigate the influence of noise in the process of interaction of radiation (quantized field) with the matter (mesoscopic mechanical system). We will consider the mode field confined in a cavity of high quality factor with a fixed mirror and one moving mirror, this treated as a mechanical oscillator susceptible to radiation pressure from cavity field. We will investigate the system dynamics in the situation that the confined mode eld is submitted to noise causing loss of phase coeherence / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Flávio Caldas da Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:14:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nery_MarinaTrad_M.pdf: 8701569 bytes, checksum: 94cd9456a3956cb1553345343461b95e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta tese reporta o projeto e a construção de um oscilador paramétrico óptico continuo de frequência unica e sintonizável em torno de 846 nm. 0 cristal responsável pela conversão de frequências e o MgO:PPSLT (Tantalato de Lftio periodicamente polado e dopado com 1% de Oxido de Magnésia), e este e bombeado por ate 6 W de um laser continuo emitindo em 532 nm. Um dos objetivos do experimento e a geração de segundo harmônica, a partir de luz infravermelha, resultando em radiação na região espectral do azul, mais ,precisamente em 423 nm, necessária para experimentos de aprisionamento e resfriamento de átomos neutros de Cálcio. Para isso foi montada uma cavidade em anel unicamente ressonante para o feixe sinal e foi observada oscilação do dispositivo em uma potencia limiar próxima de 5 W, mais alta do que o calculada previamente. Foi possível observar a emissão de 30 m W de radiação do feixe sinal o que representa uma potencia de 30 W dentro da cavidade, ja que o espelho de saída era 99,9% refletor. Também foi possível observar luz azul devido a geração de segundo harmônica (sem Casamento de fase) dentro do cristal PPSLT. Ao longo deste trabalho são apresentados cálculos detalhados da cavidade óptica, das curvas de sintonia do cristal por temperatura e periodicidade da grade e do ganho paramétrico óptico. Acreditamos que o alto limiar de oscilação do dispositivo esteja relacionado a perdas devidas ao efeito fotorrefrativo no cristal, produzido pelo laser de bombeio, já que as perdas da cavidade devido aos espelhos e ao cristal eram baixas. Esta hipótese deve ser melhor investigada em futuras implementação de OPOs bombeados por altas potencias na região espectral do visível / Abstract: This thesis reports the design and construction of an continuously tunable and single frequency optical parametric oscillator around 846 nm. The crystal responsible for the frequency conversion is MgO: PPSLT (periodically poled lithium tantalate doped 1% of magnesium oxide), pumped with up to 6 W by a continuous-wave laser emitting at 532 nm. One goal of the experiment is the second harmonic generation from infrared light, resulting in radiation in the blue spectral region, more precisely 423 nm, necessary for experiments of cooling and trapping of neutral calcium atoms. A ring cavity resonant only for the signal beam was mounted and oscillation has been observed with a threshold of 5 W, higher than previously calculated. It was observed 30 mW ofradiation from the signal representing an intracavity power of 30 W, given the output coupler reflectivity of 99.9% reflector. We also observed blue light due to second harmonic generation (without phase matching) within the crystal PPSLT. Throughout this work we present detailed calculations of the optical cavity, temperature tuning curves for the crystal period of the poling grate and the optical parametric gain. We believe that the observed high threshold is related to losses due to the photorefractive effect in the crystal produced by the pump laser, since other losses due to the cavity mirrors and the crystal were very low. This hypothesis should be further investigated in future implementations of OPOs pumped by high powers in the visible spectral region / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Jose Antonio Roversi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T11:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FernandoLuisSemiaoda_M.pdf: 1039286 bytes, checksum: f529558f05208505c70c865fc0916de7 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesta dissertação, são apresentados os principais resultados de nosso estudo sobre a dinâmica e processamento de informação quântica usando um íon aprisionado numa armadilha harmônica interagindo com campos eletromagnéticos clássico (laser) e quântico (cavidade). Propomos um método de geração de estados de Bell envolvendo luz e o estado vibracional do íon através de uma medida condicional de seu estado interno eletrônico. Essa medida é realizada após um tempo de interação apropriado e uma preparação inicial simples. Também propomos um esquema de implementação de portas lógicas nesse sistema. Demonstramos que, pela simples sintonia dos níveis eletrônicos com as frequências dos campos, é possível construir uma porta controlled-NOT tendo os níveis internos do íon, bem como os níveis vibracionais, como qubits. O campo de uma cavidade é usado como qubit auxiliar e permanece basicamente no estado de vácuo, aumentando a robustês de nosso esquema contra efeitos dissipativos na cavidade. Apresentamos também algumas consequências da quantização do campo na dinâmica iônica, em especial, no padrão dos revivals. Efeitos dependentes da intensidade e o aparecimento do fenômeno de super revival apresentam uma forte dependência com a posição do centro da armadilha relativo ao modo da cavidade e com o valor do parâmetro de Lamb-Dicke / Resumo:Nesta dissertação, são apresentados os principais resultados de nosso estudo sobre a dinâmica e processamento de informação quântica usando um íon aprisionado numa armadilha harmônica interagindo com campos eletromagnéticos clássico (laser) e quântico (cavidade). Propomos um método de geração de estados de Bell envolvendo luz e o estado vibracional do íon através de uma medida condicional de seu estado interno eletrônico. Essa medida é realizada após um tempo de interação apropriado e uma preparação inicial simples. Também propomos um esquema de implementação de portas lógicas nesse sistema. Demonstramos que, pela simples sintonia dos níveis eletrônicos com as frequências dos campos, é possível construir uma porta controlled-NOT tendo os níveis internos do íon, bem como os níveis vibracionais, como qubits. O campo de uma cavidade é usado como qubit auxiliar e permanece basicamente no estado de vácuo, aumentando a robustês de nosso esquema contra efeitos dissipativos na cavidade. Apresentamos também algumas consequências da quantização do campo na dinâmica iônica, em especial, no padrão dos revivals. Efeitos dependentes da intensidade e o aparecimento do fenômeno de super revival apresentam uma forte dependência com a posição do centro da armadilha relativo ao modo da cavidade e com o valor do parâmetro de Lamb-Dicke / Abstract: In this thesis we show the main results of our studies in the dynamics and information processing using a trapped ion interacting with classical (laser) and quantum (cavity) elec-tromagnetic fields. We propose a method of generation of Bell states involving light and the ion¿s vibrational state through a conditional measurement of its internal electronic state. This measurement is made after an appropriate interaction time and a suitable initial preparation. We also propose an implementation scheme of quantum gates in such system. We demontrate that simply by tuning the electronic levels with the frequencies of the fields, it is possible to construct a controlled-NOT gate having the ion¿s internal level, as well as the vibrational ones as qubits. A cavity field is used as auxiliar qubit and basically remains in the vacuum state, which increases the robustness of our scheme against dissipation in the cavity. In addition, we show some consequences of the field quantization in the ionic dynamics, especially in the revival patterns. Intensity dependent effects and super revival phenomenon arising are strongly dependent on the position of the trap centre relative to the cavity mode and on the value of the Lamb-Dicke parameter / Abstract: In this thesis we show the main results of our studies in the dynamics and information processing using a trapped ion interacting with classical (laser) and quantum (cavity) elec-tromagnetic fields. We propose a method of generation of Bell states involving light and the ion¿s vibrational state through a conditional measurement of its internal electronic state. This measurement is made after an appropriate interaction time and a suitable initial preparation. We also propose an implementation scheme of quantum gates in such system. We demontrate that simply by tuning the electronic levels with the frequencies of the fields, it is possible to construct a controlled-NOT gate having the ion¿s internal level, as well as the vibrational ones as qubits. A cavity field is used as auxiliar qubit and basically remains in the vacuum state, which increases the robustness of our scheme against dissipation in the cavity. In addition, we show some consequences of the field quantization in the ionic dynamics, especially in the revival patterns. Intensity dependent effects and super revival phenomenon arising are strongly dependent on the position of the trap centre relative to the cavity mode and on the value of the Lamb-Dicke parameter / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Jaime Frejlich / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:05:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MarceloCaldeira_D.pdf: 976491 bytes, checksum: 4ee8e61de76577b523810c2a26eaac2d (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Investigamos um novo procedimento que permite o uso de hologramas em movimento com retroalimentação (fringe-locked running holograms) para a caracterização de materiais fotorrefrativos absorventes de um modo simples, confiavel e direto. Este procedimento consiste na medida de variáveis experimentais (eficiência de difração e velocidade de movimento do holograma) em função do campo elétrico aplicado, num experimento de hologramas em movimento com retroalimentação, e na representação destas variáveis em um espaço tridimensional, o que facilita consideravelmente o ajuste automático de dados. A técnica é aplicada a cristais de Bi12TiO20, afim de verificar sua adequação para o cômputo de alguns dos parâmetros materiais (comprimento de difusão, comprimento de Debye e eficiência quântica para a geração de fotoelétrons) e experimental (o campo elétrico efetivamente aplicado no interior da amostra) mais relevantes. Os resultados estão em bom acordo com dados já a disponíveis na literatura para esse tipo de amostras. Também mostramos que, sob certas condições experimentais, a técnica de fringe-locked running holograms provê condições excelentes para o processamento de imagens , onde ganho e eficiência de difração máximos podem ser obtidos automática e simultaneamente. As contribuições deste trabalho elevam o status do fringe-locked running hologram ao de uma ferramenta potente, tanto para a caracterização de materiais fotorrefrativos, quanto para a utilização destes materiais em processamento de imagem e sinais / Abstract: We investigate a new procedure allowing one to use fringe-locked running hologram experiments to characterize photorefractive absorbing materials in a very simple, reliable and direct way. This procedure consists in measuring experimental variables (difraction eficiency and frequency detuning) as a function of the externally applied electric field, in a fringe-locked running hologram experiment, and in representing those variables in a three dimensional space, which facilitates the automatic data fitting. The technique is applied to photorefractive Bi12TiO20 crystals in order to verify its adequacy for computing some of the more relevant material (difusion Length, Debye screening length and quantum eficiency for photoelectron generation) and experimental (the efectively applied electric field inside the sample) parameters. The results are in good agreement with already available data for this kind of samples. We also show that, under certain experimental conditions, the fringe-locked running hologram technique provides excellent conditions where maximum gain and difraction eficiency can be obtained automatic and simultaneously. The contributions of this work raises the status of the fringe-locked running holograms to that of a powerful tool for both the characterization of photorefractive materials and the usage of these materials for image and signal processing / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Kyoko Furuya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angelo_RenatoMoreira_D.pdf: 10419128 bytes, checksum: 7f9191d925a22ab9400598eb0032d306 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho estudamos a dinâmica de emaranhamento em sistema Hamiltonianos bipartites nos contextos clássico e quântico. A pesquisa foi desenvolvida principalmente sobre a análise da entropia linear , considerada uma boa medida de emaranhamento no caso de estados globais puros. Na primeira etapa do trabalho, utilizamos o Modelo Jaynes-Cummings de N átomos (MJC-N) para estudar como a entropia linear, e consequentemente o emaranhamento, depende da condição inicial clássica, apresentando rápida descoerência quando esta condição é instável. Mostramos também que as oscilações na entropia linear podem ser entendida segundo a simetria das trajetórias clássicas correspondentes, o que ocorre segundo o efeito de borda oriundo da finitude do espaço de fase do spin. Discutimos também o limite clássico singular do emaranhamento no MJC-N. Na segunda etapa, trabalhamos com o formalismo estatístico Liouvilliano, dentro do qual definimos uma medida apropriada para o emamnhamento clássico: a entropia linear clássica. Realizamos cálculos analíticos para sistemas integráveis lineares e não-lineares, mostrando as peculiaridades da medida clássica quando comparada à quântica. Particularmente interessante é o caso em que ocorre a auto-interferência, fenômeno sem análogo clássico. Para os sistemas integráveis, foi possível estudar inclusive o caso de estados iniciais não-clássicos, para os quais mostramos ser conveniente definir uma nova medida clássica mais "simétrica" : o grau de emamnhamento. Continuando com as analogias entre a mecânica quântica e a mecânica clássica Liouvilliana, deduzimos por primeiros princípios uma equação mestra clássica para o tratamento de sistemas abertos clássicos. Como aplicação, resolvemos as equações mestras quântica e clássica para o caso de um reservatório de osciladores harmônicos à temperatura nula. Na última etapa do trabalho, definimos um operador Liouvilliano para a quantização simetrizada e ordenada de monômios clássicos. Como consequência, obtivemos fórmulas de ordenamento normal e anti-normal para operadores canonicamente conjugados que comutam com sua relação de comutação. Mostramos então que a quantização das equações de movimento clássicas produz equações de movimento quânticas que se aproximam do resultado exato na escala de tempo de Ehrenfest. Esta análise nos permite calcular analiticamente o tempo de Ehrenfest em sistemas integráveis / Abstract: In this work we studied the entanglement dynamics in bipartite Hamiltonian systems within the quantum and classical frames. This research was developed mainly on the analysis of the linear entropy, which is considered an apropriated entanglement measure concerning to global pure states. In the first stage of the work, we used the Jaynes-Cummings Model with N atoms (JCM-N) to study how the linear entropy, an consequently the entanglement, depends on the choice of the classical initial condition, showing faster decoherence for the unstable ones. We also showed that the linear entropy oscillations can be understood through the analysis of the symmetry of the respective classical trajectories, which is allowed by the border effect arising from the limitation of the spin phase space. We also discussed the singular classical limit of the entanglement in the JCM-N. In the second stage, we worked with the Liouvillian statistical formalism, in which we defined an appropriate measure of the classical entanglement: the classical linear entropy. We realized analytical calculations for linear and non-linear integrable systems, pointing out the peculiarities of the classical measure compared to the quantum one. Particulalrly interesting is the case in which occurs the self-interference, a phenomenon with no classical analogue. For the integrable systems, it was also possible to study the case of non-classical initial states, for the which we defined a new convenient. classical measure: the entanglement degree. Still in the context of the analogies between quantum and Liouvillian classical mechanics, we deduced by first principles a classical master equation for treating classical open system.. As an application, we solve the quantum and classical master equation for the case of a harmonic oscillator reservoir at null temperature. At the last stage of the work, we defined a Liouvillian operator to perform the quantization of a monomial in a symmetrized and ordered form. As a consequence, we obtained normal and anti-normal ordering formulas for canonically conjugated operators whose commutator is a c-number. Thus, we showed that. the quantization of classical equations of motion produces quantum equations of motion that approximate the exact result in the Ehrenfest time scale. This simple analysis allows us to calculate analytically the Ehrenfest time for any integrable system / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JosePatrocinioda_D.pdf: 1389226 bytes, checksum: 1aa7239a889f3d8f840db6896db2c349 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientadores: Aldario Chrestani Bordonalli, Miriam Regina Xavier de Barros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mobilon_Eduardo_M.pdf: 12231253 bytes, checksum: 811dcd94af3119c3951a02529ff7ac0b (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rossetto_JonatasFred._D.pdf: 4844072 bytes, checksum: 0f28d51130deaa192c51125f71eedf7b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Sensores distribuídos a fibra óptica representam uma tecnologia chave para o desenvolvimento de estruturas inteligentes, uma vez que podem ser totalmente integrados aos materiais da estrutura. Efeitos ópticos não lineares podem ser utilizados para implementar esta nova classe de sensores, sem a necessidade da construção de componentes sensores individuais. Esta tese propõe a utilização do espalhamento Brillouin estimulado e do espalhamento Raman espontâneo, para desenvolver um sensor distribuído capaz de determinar o perfil de temperatura e deformação mecânica ao longo da fibra óptica sensora. Diversos resultados experimentais são apresentados para ambos os efeitos não-lineares ocorrendo em uma fibra óptica monomodo. Uma nova técnica para estabilizar a diferença de freqüência entre dois campos ópticos é proposta. Uma técnica de processamento de sinal é proposta para melhorar a resolução espacial de um sensor distribuído Brillouin. Uma topologia de ponta única é proposta para a implementação de um sensor distribuído Brillouin. Diversos aspectos sobre a implementação de um sensor distribuído Raman são discutidos. Uma nova topologia é proposta para o desenvolvimento de um sensor distribuído híbrido utilizando três diferentes tecnologias: Raman/Brillouin/FBGs, compartilhando a mesma fibra óptica sensora. Os resultados apresentados consolidam a pesquisa e indicam que o investimento em tecnologias correlatas é promissor tanto academicamente quanto comercialmente / Abstract: Fiber optic distributed sensors are a key technology for the development of smart structures, as it can be fully integrated to the structure materials. Nonlinear optical effects can be used to implement such kind of sensors, without the need of building individual sensor components. This thesis proposes the use of the stimulated Brillouin scattering and the spontaneous Raman scattering to develop an optical fiber distributed sensor capable of measuring both the temperature and the strain profile along a sensing optical fiber. Several experimental results are presented concerning both nonlinear effects occurring in a single-mode optical fiber. A new technique to stabilize the optical frequency difference between two optical fields is proposed. A signal processing technique is proposed to improve the spatial resolution of the Brillouin distributed sensor. An one-end topology is proposed to implement a Brillouin distributed sensor. Several aspects about the implementation of a Raman distributed sensor are discussed. A new topology is proposed for the development of a hybrid optical fiber distributed sensor using three different technologies, Raman/Brillouin/FBG, sharing the same sensing optical fiber. The presented results consolidate the research and indicate that the investment in correlated technologies is promising not only for the academic research but also for commercial applications / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_HelderFleury_D.pdf: 3029787 bytes, checksum: 592f74cd207620562360aeb08faecf7b (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Uma nova formulação baseada no método dos elementos finitos para simular a propagação de feixes ópticos em estruturas onde o elemento básico constitutivo é o guia de onda dielétrico, é apresentada. Esta formulação apresenta a solução da equação de onda vetorial escrita apenas em termos das componentes transversais do campo magnético, o que diminui drasticamente o esforço computacional uma vez que as dimensões das matrizes reduzem em aproximadamente 45% com relação a formulação que utiliza as três componentes de campo magnético. Os modos espúrios não estão presentes devido a inclusão implícita do divergente do campo magnético igual a zero. O método desenvolvido, uma vez que leva em conta a natureza vetorial dos campos eletromagnéticos, pode ser empregado para modelar a dependência da polarização e o acoplamento mútuo entre as componentes do campo devido ao material e a geometria. A formulação foi desenvolvida para incluir dielétricos anisotrópicos com elementos do tensor permissividade fora da diagonal, considerando o perfil de índice de refração variando arbitrariamente na seção transversal do guia de onda. Os resultados foram obtidos para fibras ópticas e uma variedade de estruturas de guiamento de onda, de grande interesse prático, particularmente para o desenvolvimento de óptica integrada. Os resultados têm mostrado boa concordância com aqueles obtidos usando-se outros métodos e com dados experimentais disponíveis na literatura / Abstract: A new vetorial formulation based on Finite Element Method to simulate optical beam propagation in structures, having the dielectric waveguide as the basic element, is presented here. This formulation presents the solution of the vectorial wave equation written in terms of the transverse components of the magnetic field, reducing drastically computational efforts since the matrices size are decreased by roughly 45% compared to when one considers the three components of magnetic field. Spurious modes are supressed due to the implicit inclusion of the divergence of the magnetic field equal to zero. The new formulation developed takes into account the vectorial nature of the electromagnetic fields and can be used to model the polarization and mutual coupling between fields components depedence on material and geometric parameters. This formulation permits the analysis of anisotropic dielectrics with off-diagonal elements in the permittivity tensor considering arbitrary reactive index profiles over the waveguide cross section. Results were obtained for optical fibers and a variety of guiding wave structures of strong pratical interest, particularly for integrated optics applications. The results agree with those available &om other methods and :&om experimental published data / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica