O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT) com a utilização de azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo, na viabilidade e na produção de polissacarídeos, de biofilmes de S. mutans. Biofilmes de cepas de S. mutans UA159 foram cultivados em discos de resina acrílica e expostos oito vezes por dia, durante 1 min, à solução de sacarose a 10%. Após 48 horas da formação do biofilme, as amostras foram distribuídas aleatoriamente em relação aos tratamentos (n=4): aplicação de solução salina a 0,9% (controle negativo), aplicação de 0,12% de digluconato de clorexidina (controle positivo), ou aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana. Para aplicação da terapia fotodinâmica antimicrobiana, foi utilizado azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo com comprimento de onda de 660 nm. Foram usados os seguintes parâmetros: área da secção transversal do feixe de laser 0,028 cm&sup2;, potência de 100 mW, energia de 9J, densidade de energia de 320J/cm&sup2;, durante 90s. Os tratamentos foram realizados duas vezes ao dia. Após 120 h, os biofilmes de S. mutans formados sobre cada disco de resina acrílica foram coletados, de modo a determinar o número de bactérias viáveis e a concentração do polissacarídeo extracelular insolúvel (PECI) e do polissacarídeo intracelular (PIC). A análise variância um critério (ANOVA) e o teste de Tukey revelaram que as contagens das bactérias nos biofilmes formados foram significativamente diferentes entre os tratamentos. A aPDT mostrou inibição do crescimento do biofilme, quando comparado ao grupo do NaCl (p<0,05). A concentração de PECI e PIC foi maior no biofilme exposto ao NaCl do que a encontrada nos outros grupos (p<0,05) e não foi observada diferença significativa entre os grupos digluconato de clorexidina e aPDT (p>0,05). De acordo com as condições experimentais do presente estudo, sugere-se que o tratamento realizado duas vezes ao dia com aPDT utilizando-se azul de metileno a 0,01%, combinado ao laser de diodo (&lambda; = 660 nm; 320 J/cm&sup2;; 100 mW; 90s; 9J), diminui a viabilidade do biofilme e afeta sua organização estrutural. / The aim of this study was to evaluate the effect of Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) using methylene blue 0.01% combined with diode laser on biofilm viability and polysaccharides produced by Streptococcus mutans. S. mutans UA 159 biofilms were grown on acrylic resin discs and exposed eight times/day for 1 min in a 10% sucrose solution. After the biofilms were allowed to grow for 48 h, they were treated two times/day according to the treatments (n=4): 0.9% saline solution (negative control), 0.12% chlorhexidine digluconato (positive control) or Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT). For the application of Antimicrobial Photodynamic Therapy has been used methylene blue 0.01% in combination with the diode laser with 660 nm wavelength. The parameters adopted were: spot size of 0.028 cm&sup2;, fixed output power of 100 mW, energy density of 320 J/cm&sup2;, time exposure of 90 s and energy of 9 J. Treatments were performed twice daily. After 120 h of growth, the biofilm formed on each disc was collected to determine the number of viable bacteria, and concentration of the insoluble exopolysaccharide (IEPS) and intracellular polysaccharide (IPS). The analysis of variance one-way (ANOVA) and Tukey test revealed that the counts of bacteria in the biofilms formed differ significantly among the treatments and aPDT showed biofilm inhibition when compared to NaCl group (p<0.05). The concentration of IEPS and IPS was higher in biofilm exposed to NaCl than that found in the other groups (p<0.05) and no significant difference was observed among CHX and aPDT groups (p>0.05). According to experimental conditions of the present work, the results suggest that a twice-daily treatment with aPDT using methylene blue 0.01% in combination with the diode laser (&lambda;=660 nm, 320 J/cm&sup2;, 100 mW, 90 s; 9J) decreases biofilm viability and affects its structural organization.

Ressonância magnética detectada eletricamente (RMDE) de banda-X (9 GHz) e de banda-K (24 GHz) foram usadas para estudar diversos diodos baseados em tris-8(hidroxiquinolinolato) de alumínio III (Alq3). A técnica de RMDE consiste, basicamente, em medir a variação da condutividade quando o sistema entra na condição de ressonância magnética; assim, é possível relacionar propriedades de transporte elétrico com as funções de onda das moléculas envolvidas no processo. Para este estudo foram confeccionados diodos eletroluminescentes e unipolares de multicamadas no Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), da École Polytechnique Fédérale de Lausane (EPFL), Suíça, pelo Dr. Frank Nüesch. Faz parte também deste trabalho a montagem experimental do sistema de RMDE de banda-K, onde a maior parte dos dados foram obtidos. O sinal de RMDE dos diodos unipolares, da ordem de 1E-6, é atribuído ao processo dependente de spin de saltos eletrônicos que ocorre próximo às interfaces. O sinal típico de RMDE dos diodos eletroluminescentes é mais intenso, da ordem de 1E-4, e é atribuído à ressonância de spin-1/2 na formação dos éxcitons. O espectro de RMDE, por meio de ajuste de curvas, pôde ser decomposto em duas gaussianas: uma com largura de linha pico-a-pico DHPP de 1,6 mT, independente do campo elétrico aplicado no dispositivo, e outra variando de 2,0 mT a 3,4 mT. A componente mais estreita se deve à ressonância do radical positivo de Alq3, enquanto que a componente mais larga àquela do negativo. O estudo da forma de linha e de sua dependência com o campo elétrico dos espectros de RMDE de diodos unipolares dão suporte à ambas as atribuições. Neste trabalho, a questão da eficiência quântica e da zona de recombinação também são discutidas. / Electrically Detected Magnetic Resonance (EDMR) at X-band (9GHz) and K-band (24 GHz) were used to investigate Alq3 based diodes. EDMR technique consists basically of measuring conductivity variation at magnetic resonance conditions; thus, it is possible to correlate electrical transport properties with wave functions of the molecules involved in the process. Electroluminescent and unipolar multilayer diodes were prepared in the Laboratoire d'Optoélectronique des Materiaux Moléculaire (LOMM), at on École Polytechnique Fédérale de Lausane EPFL, Switzerland by Dr. Frank Nüesch. The experimental setup of the K-band EDMR system, where most of the data were obtained, was also part of this work. The unipolar diodes EDMR signal is of the order of 1E-6 and is attributed to spin dependent hopping process close to the interfaces. The electroluminescent diodes typical EDMR signal is more intense, of the order of 1E-4 , and is attributed to exciton´s formation spin-1/2 resonance. The EDMR spectrum can be decomposed into two Gaussians: one with peak-to-peak line width (DHPP) of 1.6 mT, independent of the electrical field applied to the devices, and other one whit DHPP of 2.0 mT to 3.4 mT. The narrower component is due to the resonance of positive Alq3 radical, while the larger component is due to the negative. Both attributions are supported by the investigation of line shape and its dependence of electrical field in the unipolar diodes EDMR spectra. In this work, the quantum efficiency and the recombination zone issues are also discussed.

O objetivo do estudo foi analisar a interação entre o laser de diodo de alta potência e a superfície radicular através da análise de: variação de temperatura (Fase A), morfologia superficial das raízes dentárias (Fase B), adesão e a proliferação de fibroblastos cultivados sobre estas superfícies (Fase C). Vinte e um dentes unirradiculares foram utilizados nas 3 fases dos experimentos. Os grupos experimentais foram: Grupo controle - só recebeu o tratamento inicial de raspagem e alisamento radicular; Grupo INT - recebeu o mesmo tratamento do controle seguido de irradiação com o laser de diodo de alta potência, com comprimento de onda de 808 nm e fibra óptica de 400 µm de diâmetro, posicionada paralela à superfície radicular no parâmetro de 1,5 W (597,1 W/cm 2 na ponta da fibra) durante 30 s no modo interrompido; e Grupo CW - onde foi usado o mesmo tratamento do grupo INT, porém com o laser no modo contínuo. Na fase A utilizaram-se termopares para monitorar a temperatura intrapulpar; na Fase B, microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies tratadas dos 3 grupos experimentais, e na Fase C, fibroblastos foram plaqueados sobre as superfícies tratadas e em eletromicrografias de varredura as células foram contadas em 24 (adesão), 48 e 72 h (proliferação) após o plaqueamento. A monitoração de temperatura demonstrou que, com os parâmetros utilizados, houve aumento de temperatura dentro dos limites biocompatíveis e que esse aumento foi significantemente maior no grupo CW do que no grupo INT. Nos grupos irradiados observou-se presença de smear-layer modificada, exibindo uma superfície com áreas de aspecto mais liso correspondendo às áreas de fusão e ressolidificação, entremeadas por zonas de aspecto mais corrugado. Túbulos dentinários abertos não foram observados. Os fibroblastos plaqueados sobre as superfícies irradiadas aderiram e aumentaram em número no decorrer do tempo experimental. As curvas de crescimento celular sobre as superfícies irradiadas com os dois modos do laser apresentaram comportamento biológico similar entre si e com o controle. Pode-se concluir, nas condições deste estudo, que o uso do laser de diodo de alta potência é seguro do ponto de vista térmico, e causa alterações morfológicas superficiais similares, independentemente dos modos de irradiação. Adicionalmente, essas superfícies radiculares irradiadas são biocompatíveis, possibilitando a adesão e a proliferação celular / The aim of this study was to analyze the interaction between the high power diode laser and the dental root surface through the temperature variation analysis (Step A), root surface morphological observation (Step B), adhesion and proliferation of fibroblasts cultured on the top of the root surfaces (Step C). Twenty-one uniradicular teeth were used in the 3 steps of the experiments. The experimental groups were, as follows: Control group - root planning and scaling using Gracey curets; INT group - the root surfaces received the same treatment as control group followed by laser irradiation (high power diode laser, wavelength 808 nm, 400 µm optical fiber used parallel to the root surface, 1,5 W for 30 s, 597,1 W/cm 2 ), and CW - treated as the INT group however in a continuous wave. For the step A thermocouples were used; for step B, scanning electron microscopy (SEM) of the treated root surfaces of the 3 experimental groups, and at the Step C, fibroblasts were plated on the top of the root surfaces, and in scanning electronmicrographs the attached cells were counted 24 (adhesion), 48 e 72 h (proliferation) after plating. The temperature monitorization showed that, with the parameters used, there was an increase in temperature within the biological safety limits and, this increase was significantly higher for the CW group. At the root surfaces of irradiated groups a modified smear-layer was observed exhibiting rough areas intermingled to smooth areas corresponding to areas of fusion and resolidification of dental hard tissues. Open dentinal tubules were not observed. The fibroblasts plated on the top of the irradiated surfaces adhered and proliferated throughout the experimental time (0 to 3 days). The growth curves of the irradiated groups, independently of the irradiation mode, showed biological behavior similar between them and with the control group. At the conditions of this study, we concluded that the use of high power diode laser for root surface conditioning is thermically safe and causes similar superficial morphological changes independently of the irradiation mode used. Additionally, these root surfaces are biocompatible because did not impair the cell adhesion and growth

A espectroscopia de emissão atômica de plasma induzido por laser (LIBS, do inglês Laser Induced Breakdown Spectroscopy) é uma técnica multi-elementar que tem ganhado destaque recentemente devido à sua facilidade de uso em diversas aplicações. Entretanto, o limite de detecção da técnica é alto para alguns elementos se comparada com outras técnicas (e.g. ICP). Assim, o objetivo deste trabalho é aperfeiçoar a sensibilidade de um sistema LIBS na configuração de pulso único, através da integração com a técnica de fluorescência induzida por laser (LIF). Isso é feito por meio da inserção de um laser com um comprimento de onda em uma transição ressonante do elemento cuja intensidade de emissão deseja-se ter elevada, visando a redução dos efeitos de matriz das amostras. Para este fim, foram desenvolvidos um laser de diodo contínuo de cavidade estendida e sua eletrônica de controle, almejando um sistema robusto, estável em frequência, com baixo ruído espectral e resistente a estresses mecânicos, elétricos e térmicos. Os mesmos foram integrados a um sistema LIBS para ser feita a comprovação da eficiência da técnica LIBS-LIF. / The laser-induced breakdown plasma spectroscopy (LIBS) is a multi-elemental technique that has been gainning prominence recently due to its easy usability in various applications. However, the limit of detection of this technique is high for some elements compared to other techniques (e.g. ICP). Thus, the objective of this work is to improve the sensitivity of LIBS on the single pulse configuration, through integration with the laser-induced fluorescence (LIF) technique. This is done adding a laser with a wavelength in a resonant transition of the element whose emission intensity needs to be improved, focusing on reducing the matrix effects of samples. To achieve this purpose, a continuous external cavity diode laser was developed and its control driver, aiming to create a robust system, stable in frequency, with low spectral noise and resistant to adverse mechanical, electrical and thermal stresses. Both were integrated with a LIBS system for the evaluation of the LIBS-LIF technique efficiency.

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a resistência de união de retentores intrarradiculares previamente irradiada com laser de diodo em alta intensidade (&lambda;= 830 nm), tanto em regime contínuo como pulsado. Foram utilizados retentores intrarradiculares metálicos ou de fibra de vidro, cimentados com fosfato de zinco ou cimento resinoso auto-condicionante. Assim, as variáveis analisadas foram o regime de irradiação, o tipo de retentor intrarradicular e o tipo de agente cimentante na resistência de união. Estas variáveis foram analisadas, in vitro, nos 3 terços radiculares (cervical, médio e apical) de 90 dentes humanos endodonticamente tratados, preparados para receber retentor intrarradicular e irradiados com laser de diodo em alta intensidade (830 nm). Após a irradiação os retentores foram cimentados com cimento de fosfato de zinco ou com cimento resinoso autocondicionante. As raízes foram seccionadas por meio de cortes transversais dos terços cervical, médio e apical, obtendo-se, assim, seis amostras de cada raiz. Cada uma das amostras foi submetida ao ensaio de resistência de união de maneira cega. Conclui-se que a resistência mecânica à compressão de retentores intrarradiculares em dentina previamente irradiada com laser de diodo de alta intensidade (&lambda;= 830 nm) apresentou maiores valores na dentina intrarradicular tanto no regime contínuo como pulsado, sendo ligeiramente superior no regime pulsado. Foi possível verificar que, nos terços médio e cervical, a irradiação com laser de diodo pulsado (Pm = 1 W, I = 994 W/cm2) resultou em maiores valores de resistência de união, com ambos os cimentos e ambos os tipos de núcleo. Houve diferença estatisticamente significante nos valores de união nos diferentes terços dos grupos tratados, sendo superior para o terço cervical (p < 0,05). Assim, a técnica de irradiação do conduto com laser de diodo mostrou-se eficaz no aumento da resistência de união de retentores intrarradiculares. / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the bond strength of intracanal post cemented on irradiated dentin by a high intensity diode laser (&lambda; = 830 nm), both continuous and pulsed regime. Metal or fiber glass posts were used and cemented with zinc phosphate cement or self-etching resin-based cement. Thus, the variables analyzed were the regime of irradiation, the type of post and type of luting agent on bond strength. These variables were analyzed in vitro the 3 root thirds (cervical, middle and apical) of 90 endodontically treated human teeth prepared to receive posts and irradiated with diode laser at high intensity (830 nm). After irradiation, posts were cemented with zinc phosphate or self-etching resin cement. The roots were transversely in the cervical, middle and apical thirds, resulting in six samples each root. Each sample was subjected to the test of bond strength blindly. We concluded that the mechanical strength of intracanal posts cemented on dentin irradiated by high intensity diode laser (&lambda; = 830 nm) showed higher adhesion values in dentin, both for continuous and pulsed regime, being slightly higher in the pulsed regime. It was possible to verify that in the cervical and middle thirds, irradiation with pulsed diode laser (Pm = 1 W, I = 994 W/cm2) resulted in higher bond strength using both cements and both types posts. There was a significant difference among the different thirds of the treated groups, being higher for the cervical third (p < 0,05). So, irradiation with diode laser was effective to increase the resistence of union of intrarradicular posts.

We investigate quantum resonant transport in two different systems: (i) a ferromagnetic Scanning Tunneling Microscope (STM) tip coupled to an adatom (interacting) on a host surface (metallic or semiconductor), and (ii) a quantum dot connected to source and drain leads and side-coupled to a superconducting nanowire sustaining Majorana zero modes (Kitaev chain). Both problems are studied within the Green&rsquo;s functions approach, which allows us to determine the transport properties of the system. In the first setup, due to the ferromagnetic and nonmagnetic &lsquo;natures&rsquo; of the tip and host, respectively, it is possible to obtain the spin-diode effect, which occurs only in the singly occupied regime. In addition, because of the presence of the adsorbed atom on the surface, Friedel oscillations are observed in the current. The second system differs from the first mainly because it is spinless and there is no Coloumb interaction. Interestingly, we find that the Majorana mode of the wire leaks into the dot thus giving rise to a Majorana (zero mode) resonance in the dot, pinned to the Fermi level of the leads. Surprisingly, this resonance occurs even when the gate-controlled dot level is far above or far below the Fermi level of the leads. We study three possible experimental scenarios to probe unambigoulsy this Majorana mode in wires via these leaked/pinned modes. / Nesta tese investigamos transporte quântico ressonante em dois sistemas diferentes: (i) uma ponta STM ferromagnética acoplada a um átomo (interagente) adsorvido em uma superfície metálica ou semicondutora, e (ii) um ponto quântico conectado a reservatórios de elétrons e lateralmente acoplado a um nanofio supercondutor que possui modos de Majorana (cadeia Kitaev). Ambos os problemas são estudados no contexto de funções de Green, o que nos permite determinar as propriedades de transporte do sistema. Na primeira configuração, devido à natureza ferromagnética e não magnética da ponta STM e da superfície e, respectivamente, é possível obter o efeito diodo de spin, que ocorre apenas no regime em que o adátomo está ocupado com um único elétron. Além disso, por causa da presença do átomo adsorvido sobre a superfície, oscilções de Friedel são observadas na corrente. O segundo sistema é diferente do primeiro, principalmente pela ausência da interação de Coloumb e pelo fato de não ter spin. Curiosamente, vemos que o modo de Majorana do fio vai para o ponto quântico dando origem assim a um modo com energia zero no ponto quântico localizado sempre no nível de Fermi dos contatos. Surpreendentemente, essa ressonância ocorre mesmo quando o nível do ponto quântico, controlado por uma tensão externa, está muito acima ou muito abaixo do nível de Fermi dos contatos. Propomos três possíveis cenários experimentais para identificar de maneira conclusiva este modo de Majorana em fios através do modo que aparece no ponto quântico.

A presença de microrganismos no interior do sistema de canais radiculares é a principal causa do fracasso na terapia endodôntica. A importância da sanificação durante o preparo do canal fica clara, portanto. Dentre os microrganismos isolados nos casos de insucesso o Enterococcus faecalis é comumente encontrado. O E. faecalis é um microrganismo resistente à terapia endodôntica, à medicação intracanal de hidróxido de cálcio e sua presença contribui para o insucesso em Endodontia. A radiação laser apresenta características antimicrobianas que podem auxiliar no tratamento endodôntico. Esse estudo tem por objetivo avaliar o grau de descontaminação provocado pelo uso do laser de diodo de alta potência na dentina radicular em profundidade, após preparo químico-cirúrgico in vitro. Foram utilizadas 30 raízes de dentes unirradiculares ? esterilizadas em autoclave - que depois de inoculadas por E. faecalis cepa ATCC 29212 durante 4 semanas, foram divididas em 3 grupos: grupo 1 instrumentação rotatória - K3 (Sybron Endo, Orange, CA, EUA) com hipoclorito de sódio 0,5 % e creme Endo PTC, irrigação final com EDTA-T 17 % e posterior irradiação com laser de diodo de alta potência com comprimento de onda 830 nm na potência de 3 W por 5 s com 4 repetições segundo Gutknecht; grupo 2 instrumentação, como grupo 1, sem irradiação e grupo 3 apenas irrigação com 20 mL de solução fisiológica estéril. Os espécimes foram divididos em três terços (cervical, médio e apical), tiveram suas paredes dentinárias desgastadas por brocas Batt e as raspas, bem como o cilindro externo restante de dentina foram imersos em 1 mL de água peptonada. Assim alíquotas foram semeadas em meio seletivo mEnterococcus, em triplicata para contagem de unidades formadoras de colônias. Os resultados foram tratados estatisticamente pelo teste Kruskal-Wallis com método de comparação Dunn e apresentaram as seguintes médias: Grupo 1 ? 0, Grupo 2 ? 2,77 X 102, Grupo 3 ? 171 X 102 u.f.c./mL; com diferenças estatísticas significantes entre os 3 grupos (p<0,05). Em porcentagens, a redução da microbiota provocada pelo Grupo 1 foi de 100% e do Grupo 2 de 98,39% ambas em relação ao Grupo 3 (controle). A irradiação do laser de diodo nos parâmetros e amostras testadas foi eficaz na redução da contaminação em profundidade da dentina radicular frente ao Enterococcus faecalis. / The main cause for failure in Endodontics is the presence of microorganisms in root canal system. Enterococcus faecalis is a resistant microorganism presents in failure endodontic treatment. Therefore the disinfection plays fundamental rule in endodontic therapy. The laser irradiation presents properties that may improve the treatment success rates, reducing the microbial contamination. The aim of this study is evaluate the disinfection degree in depth caused by diode laser irradiation after chemomechanical procedures in vitro. Thirty extracted dental roots were sterilized by autoclave, inoculated by strain of Enterococcus faecalis ATCC 29212 during 4 weeks, and then randomly divided in 3 groups. Group 1: 10 specimens were instrumented by rotary files K3 (Sybron Endo, Orange, CA, USA) with 0.5 % sodium hypochlorite and urea peroxide (Endo PTC cream, Oficinalis Farmácia de Manipulação, São Paulo, SP, Brazil). At the end irrigation by 17 % EDTA-T was performed. The specimens were irradiated intracanal by diode laser 830 nm wavelength 3 W during 5 seconds, four times. Group 2: same procedures of group 1 without laser irradiation. Group 3: irrigation by saline solution. The specimens were divided in three thirds (apical, middle and cervical). Samples of dentin were obtained with carbide burs from inner canal walls of each third. The samples were immersed in 1 mL of peptonic water, and then aliquots were sowed to count viable cells in mEnterococcus agar (Difco?, Becton Drive, NJ, USA). The groups showed the following means: Group 1 ? 0, Group 2 ? 2,77 X 102 and Group 3 ? 171 X 102 CFU/mL. The disinfection degree achieved was 100 % in group 1, 98,39 % in group 2 both compared with group 3. The Kruskal-Wallis statistical analysis with Dunn method of comparison shows better results in group with diode laser irradiation (p<0.05), followed by group 2 and 3. Irradiation by diode laser in that samples and parameters achieved disinfection improvement in root dentin depth.

O objetivo desta tese é o projeto e a síntese de filtros passa-faixa sintonizáveis em frequências de micro-ondas utilizando ressoadores planares tipo patch. As características dos filtros projetados, tais como frequência central, largura de banda e/ou seletividade, são eletronicamente ajustadas por uma tensão de controle DC. Uma metodologia para a concepção e síntese de filtros sintonizáveis patch é desenvolvida e aplicada a dois filtros com topologias triangular e circular. A metodologia fornece técnicas para extrair o esquema de acoplamento que modela o comportamento do filtro e as equações necessárias para calcular a matriz de acoplamento. Então, a resposta teórica do filtro resultante da análise dos coeficientes da matriz de acoplamento é comparada com os resultados das simulações completas. As simulações completas combinam os resultados da simulação eletromagnética 3D do layout do filtro com os resultados da simulação elétrica dos dispositivos de ajuste, representados por seu modelo elétrico equivalente de elementos discretos. Isso permite o correto modelamento das características do ajuste e a definição de seus limites. A fim de validar a metodologia, os filtros patch sintonizáveis são fabricados usando tecnologia de micro-ondas de circuito Integrado (MIC) sobre substratos flexíveis. As dimensões mínimas são maiores do que 0,5 mm, garantindo um processo de fabricação de baixo custo. O primeiro filtro é um filtro patch dual-mode sintonizável que utiliza um ressonador triangular com duas fendas perpendiculares. A frequência central e a largura de banda do filtro podem ser ajustadas individualmente por um controle independente de cada modo fundamental degenerado. O controle dos modos é feito através de diodos varactor montados nas fendas do ressoador patch. O filtro apresenta variação de 20 % de frequência central de 2,9 GHz a 3,5 GHz. A banda relativa de 3 dB varia de 4 % a 12 %. Duas tensões de polarização DC diferentes variando de 2,5 V a 22 V são usadas para ajustar este filtro. O segundo filtro é um filtro patch triple-mode sintonizável que utiliza um ressoador circular com quatro fendas radiais, nas quais são conectados os diodos varactor. A frequência central e a largura de banda deste filtro variam simultaneamente. O filtro apresenta 27 % de variação da frequência central de 1,8 GHz a 2,35 GHz com variação concomitante da largura de banda relativa de 8,5 % para 26 %. Apenas uma única tensão de polarização DC variando de 0,5 V a 20 V é usada para sintonizar este filtro. Ambos os filtros são capazes de lidar com níveis de potência de no mínimo +14,5 dBm (filtro com ressoador triangular) e +12,9 dBm (filtro com ressoador circular). / The objective of this thesis is the design and synthesis of tunable bandpass filters at microwave frequencies using planar patch resonators. The characteristics of the designed filters, such as center frequency, bandwidth, and/or selectivity, are electronically adjusted by a DC voltage control. A methodology for the design and synthesis of tunable patch filters is developed and applied to two filters with triangular and circular topologies. The methodology provides techniques to extract the coupling scheme that models the filter behavior and the necessary equations for calculating the corresponding coupling matrix. Then, the theoretical filter response resulting from the analysis of the coupling matrix coefficients is compared to the results of complete simulations. The complete simulations combine the results of the 3D electromagnetic (EM) simulation of the filter layout with the results of the electrical simulation of the tuning devices, represented by their lumped elements equivalent model. This allows the correct model of the tuning effect and the definition of the tuning possibilities and limits. In order to validate the methodology, the tunable patch filters are fabricated using Microwave Integrated Circuit (MIC) technology on flexible substrates. The minimum dimensions are greater than 0.5 mm, ensuring a low cost fabrication process. The first filter is a tunable dual-mode patch filter using a triangular resonator with two perpendicular slots. The central frequency and the bandwidth of the filter are individually tuned by independently controlling each degenerate fundamental mode. The topology with uncoupled modes allows the control of each resonant mode frequency by varactor diodes mounted across the slots of the patch resonator. This filter presents a center frequency tuning range of 20 %, varying from 2.9 GHz to 3.5 GHz. The FBW 3dB can be varied from 4 % to 12 %. Two different DC bias voltages ranging from 2.5 V to 22 V are used to tune this filter. The second filter is a tunable triple-mode patch filter using a circular resonator with four slots, across which the varactor diodes are connected. The center frequency and bandwidth of this filter vary simultaneously. This filter presents a center frequency tuning range of 27 %, varying from 1.8 GHz to 2.35 GHz, changing concomitantly with the bandwidth from 8.5 % to 26 %. Only a single DC bias voltage ranging from 0.5 V to 20 V is used to tune the filter. Both filters are able to handle power levels as high as +14.5 dBm (triangular patch filter) and +12.9 dBm (circular patch filter).

Lasers sintonizáveis ao redor de 2,3 &#956;m são interessantes para várias áreas, como detecção de gases, sensoriamento remoto e aplicações médicas. O túlio é o principal sistema entre os lasers de terras-raras com essa emissão e pode ser bombeado diretamente ou por meio de um sensibilizador como o itérbio. Neste trabalho, apresenta-se a obtenção de um laser de Yb:Tm:YLF com emissão de 620 mW em 2,3 &#956;m bombeado em 960 nm por diodo-laser de 20 W do tipo barra em regime quase-contínuo. Investiga-se o bombeamento de um cristal de Tm:YLF em 685 nm e obtém-se de forma inédita um laser de Yb:Tm:YLF bombeado simultaneamente em 685 e 960 nm. Demonstra-se teórica e experimentamente sua maior eficiência em relação ao bombeamento apenas por 960 nm. Por meio de simulações numéricas e soluções analíticas, mostra-se a melhor relação de potência de bombeamento de cada comprimento de onda para se otimizar o laser. / Tunable lasers emitting around 2.3 &#956;m region are important in many areas, like gas detection, remote sensing and medical applications. Thulium has a large emission spectra around 2.3 &#956;m with demonstrated tuning range of 2.2-2.45 &#956;m using the YLF host. For efficient pump absorption, a high concentration sensitizer like ytterbium can be used. We demonstrate quasi-cw operation of the Yb:Tm:YLF laser, pumped at 960 nm with a 20 W diode bar achieving the highest output power reported so far of 620 mW. Simultaneous pumping of the 2.3mm Yb:Tm:YLF laser at 685 nm and 960 nm is demonstrated, showing higher slope efficiency than 960 nm alone. Numerical simulations and analytical models show the best ratio of pump power between both wavelengths.

O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a resistência de união de retentores intrarradiculares previamente irradiada com laser de diodo em alta intensidade (&lambda;= 830 nm), tanto em regime contínuo como pulsado. Foram utilizados retentores intrarradiculares metálicos ou de fibra de vidro, cimentados com fosfato de zinco ou cimento resinoso auto-condicionante. Assim, as variáveis analisadas foram o regime de irradiação, o tipo de retentor intrarradicular e o tipo de agente cimentante na resistência de união. Estas variáveis foram analisadas, in vitro, nos 3 terços radiculares (cervical, médio e apical) de 90 dentes humanos endodonticamente tratados, preparados para receber retentor intrarradicular e irradiados com laser de diodo em alta intensidade (830 nm). Após a irradiação os retentores foram cimentados com cimento de fosfato de zinco ou com cimento resinoso autocondicionante. As raízes foram seccionadas por meio de cortes transversais dos terços cervical, médio e apical, obtendo-se, assim, seis amostras de cada raiz. Cada uma das amostras foi submetida ao ensaio de resistência de união de maneira cega. Conclui-se que a resistência mecânica à compressão de retentores intrarradiculares em dentina previamente irradiada com laser de diodo de alta intensidade (&lambda;= 830 nm) apresentou maiores valores na dentina intrarradicular tanto no regime contínuo como pulsado, sendo ligeiramente superior no regime pulsado. Foi possível verificar que, nos terços médio e cervical, a irradiação com laser de diodo pulsado (Pm = 1 W, I = 994 W/cm2) resultou em maiores valores de resistência de união, com ambos os cimentos e ambos os tipos de núcleo. Houve diferença estatisticamente significante nos valores de união nos diferentes terços dos grupos tratados, sendo superior para o terço cervical (p < 0,05). Assim, a técnica de irradiação do conduto com laser de diodo mostrou-se eficaz no aumento da resistência de união de retentores intrarradiculares. / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the bond strength of intracanal post cemented on irradiated dentin by a high intensity diode laser (&lambda; = 830 nm), both continuous and pulsed regime. Metal or fiber glass posts were used and cemented with zinc phosphate cement or self-etching resin-based cement. Thus, the variables analyzed were the regime of irradiation, the type of post and type of luting agent on bond strength. These variables were analyzed in vitro the 3 root thirds (cervical, middle and apical) of 90 endodontically treated human teeth prepared to receive posts and irradiated with diode laser at high intensity (830 nm). After irradiation, posts were cemented with zinc phosphate or self-etching resin cement. The roots were transversely in the cervical, middle and apical thirds, resulting in six samples each root. Each sample was subjected to the test of bond strength blindly. We concluded that the mechanical strength of intracanal posts cemented on dentin irradiated by high intensity diode laser (&lambda; = 830 nm) showed higher adhesion values in dentin, both for continuous and pulsed regime, being slightly higher in the pulsed regime. It was possible to verify that in the cervical and middle thirds, irradiation with pulsed diode laser (Pm = 1 W, I = 994 W/cm2) resulted in higher bond strength using both cements and both types posts. There was a significant difference among the different thirds of the treated groups, being higher for the cervical third (p < 0,05). So, irradiation with diode laser was effective to increase the resistence of union of intrarradicular posts.