Nesse trabalho apresentamos o estudo das propriedades ópticas e elétricas de filmes e dispositivos eletrônicos de polímeros luminescentes, poli(p-fenilenovinilenos) - PPVs, semicondutores, polianilinas - PANI, e derivados desses dois polímeros. São apresentadas todas as etapas de preparação e caracterização dos dispositivos, desde as rotas de síntese dos polímeros, até a modelagem de dispositivos eletroluminescentes e de transistores de efeito de campo. Os filmes luminescentes foram caracterizados por propriedades de absorção e emissão ópticas, e função pseudo-dielétrica, mostrando dependência com a presença de grupos laterais. Filmes de PANI, por sua vez, foram caracterizados através de medidas de condutividade complexa, e os resultados obtidos mostram-se típicos de sistemas sólidos desordenados. Para interpretá-las, foi utilizado o modelo de distribuição aleatória de barreiras de energia livre (random free energy barrier model - RFEB) aplicado como ajuste aos resultados experimentais. Outra característica importante dos PPVs, estudada nessa tese, foi à degradação em condições ambientais sob iluminação. Esse efeito foi acompanhado por medidas de absorção óptica e de elipsometria, mostrando que a combinação dos efeitos do oxigênio e da luz é a principal responsável pela degradação desse material. Para explicar tal efeito, elaboramos um modelo baseado nas propriedades individuais dos cromóforos do polímero e na substituição de ligações vinílicas C=C por ligações carbonilas C=O, cuja comparação com os resultados experimentais forneceu uma estimativa para a fração degradada do polímero como função do tempo de iluminação. Foram caracterizados dispositivos emissores de luz de PPVs através de medidas corrente vs. tensão e de condutividade complexa, que através do ajuste por modelos de circuitos equivalentes e pelo modelo RFEB forneceu grandezas fundamentais como a resistividade e a constante dielétrica da camada polimérica. Finalizando, transistores de efeito de campo de poli(o-metoxianilina) - POMA (um derivado da PANI) apresentaram modulação pela tensão de porta, e um modelo baseado nas propriedades de condução da POMA levando-se em conta gradientes de mobilidade e de densidade de portadores ortogonais à superfície do polímero foi elaborado e se ajustou muito bem aos resultados experimentais. / In this thesis we report the electrical and optical characterization of polymeric thin-film and luminescent and electronic devices. The studied materials were the luminescent poly(p-phenylenevinylenes) - PPVs, semiconducting polyanilines - PANI and their derivatives. All the steps in the material preparation are described: the synthesis and the film preparation. Also, the technological details of the fabrication of the devices, light-emitting diodes (LEDs) and field-effect transistor (FETs), are presented. Luminescent films were studied by optical absorption and emission and by ellipsometry measurements, giving emphasis on the influence of lateral groups. The PANI films were electrically investigated by the analysis of the complex conductivity, whose results were adjusted by the random free energy barrier model used for disordered solids. Another important investigation was related to the photodegradation of the luminescent polymers, a deleterious effect owing to a concomitant action of oxygen and light. To explain such effect we proposed a model based on the properties of individual cromophores of the molecules, and in the incorporation of ketone groups (C=O), cleaving the vinyl C=C bonds. The luminescent devices were electrically and optically characterized. The current density vs. voltage and complex impedance were fit by macroscopic models taking into account a hopping process, and an equivalent circuit was also used to study ITO/polymer/metal structures. Finally, the field-effect transistor made by poly(o-methoxyaniline) were experimentally studied and a model that assumes gradients of carrier density and mobility orthogonal to the film surface fit with good agreement the ISD vs. VSD for different gate voltages, VG.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Na investigação científica, o desenvolvimento de novas técnicas de produção de filmes com boas propriedades físicas é de grande importância para áreas de pesquisas como a eletrônica orgânica. No entanto, as implicações causadas por campo elétrico, temperatura e pressão positiva em materiais orgânicos constitui um dos pontos importantes a serem bem compreendidos a fim de evitar problemas na eficiência de emissão em diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs). Entender e esclarecer os efeitos de interfaces eletrodo/polímero e polímero/polímero, bem como também a aplicação de pressão externa sobre a estabilidade óptica e elétrica dos dispositivos são passos essenciais para a compreensão, e consequentemente desenvolvimento de dispositivos com melhores desempenhos.1 Por este ângulo, neste trabalho investigamos os efeitos de processos externos como: campo elétrico, temperatura e pressão externa sobre a eficiência de emissão do polímero poli(2-metoxi-5-(2'- etil-hexiloxi)-1,4-fenilenovinileno) (MEH-PPV) em filme na estrutura de PLED. Foi possível correlacionar a dependência da fotoluminescência (PL) para diferentes polarizações do laser (linear ou circular), polarização da tensão aplicada (direta ou reversa) e sobre as temperaturas de relaxação molecular (Tß ~220K e Tα ~330K). Além disso, foram investigados os efeitos induzidos pela aplicação de pressão positiva sobre o dispositivo na temperatura próximo da Tß do MEH-PPV, demonstrando uma quebra na simetria de filme amorfo de MEH-PPV spin- coated, cujo efeito pode ser evitado através de tratamentos de annealing dos dispositivos (T > Tg) ou alterando a interface polímero/polímero. Também investigamos o efeito do campo elétrico na estabilidade térmica de dispositivo PLED utilizado o polímero luminescente poli(9,9'-n-dihexil-2,7-fluorenodiilvinileno-alt-1,4-fenilenovinileno) (LAPPS16) como camada ativa. Demonstramos que os perfis dos espectros da fotoluminescência e eletroluminescência são semelhantes, mostrando que os mecanismos envolvidos na geração dos estados excitados não mudam significativamente o processo de recombinação radiativa. No entanto, apesar de terem o mesmo processo fotofísico, mostramos que os processos não radiativos ativados termicamente são bastante diferentes entre a PL e EL, demonstrando que esses dois processos de emissão não são diretamente relacionados. Por fim, realizamos caracterizações ópticas e elétricas de filmes finos, transparentes e flexíveis de seleneto de cobre (Cu2-XSe) demonstrando que é possível sua aplicação como eletrodo injetor de buraco em dispositivos PLEDs apresentando boas propriedades, sendo obtidos através de técnicas simples e de baixo custo. Os diodos emissores foram processados utilizando o Cu2-XSe como eletrodo ânodo e como camada ativa utilizamos o polímero MEH-PPV. Demonstramos que o filme de Cu2-xSe apresentou boa estabilidade elétrica com valores de resistência de folha de ~148 Ω/❑ e energia de bandgap de ~2,3eV, cujos valores são propícios para aplicações em dispositivos eletrônicos. Também mostramos via fotoluminescência e eletroluminescência que os filmes de Cu2-xSe possuem propriedades de emissão e através dos PLEDs utilizando o Cu2- xSe como eletrodo investigamos a barreira de energia para os portadores de carga na interface eletrodo/polímero e analisamos os mecanismos de transportes de cargas presentes nestes dispositivos. / Scientific research to development of new film production techniques with good physical properties is of great importance to research areas such as organic electronics. However, the implications caused by electric field, temperature and positive pressure on organic materials is an important point to be understood in order to avoid problems in the emission efficiency of polymer light emitting diodes (PLEDs). Understand and clarify the effects of electrode/polymer and polymer/polymer interfaces as well as the application of external pressure on the optical and electrical stability of the devices are essential steps towards understanding, and consequently the development of devices with better performances.1 In this sense, this study we investigated the effects of external processes such as: electric field, temperature and external pressure on the emission efficiency poly (2- methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) film in PLED structure. It was possible to correlate the photoluminescence (PL) depends for different laser polarization (linear or circular), on the polarization voltage (forward and reverse) and on MEH-PPV molecular ß-relaxation (Tß~ 220K) and α-relaxation (Tα ~ 330K) temperatures. Furthermore, we investigated the effects induced by application of positive pressure on device at next temperature Tß MEH-PPV, it showing a break in the symmetry of amorphous film of MEH-PPV spin-coated, the effect can be avoided by annealing treatment the device (T> Tg) or altering the polymer/polymer interface. We also investigated the effect of electric field in the thermal stability of PLED device based on light-emitting polymer poly[(9,9-dihexyl-9H- fluorene-2,7diyl)-1,2-ethenediyl-1,4-phenylene-1,2-ethenediyl] (LAPPS16) as active layer. We showed that profiles of the photoluminescence and electroluminescence spectra are similar, showing that mechanisms involved in the generation of excited states do not significantly change the radiative recombination process. However, despite they have the same photophysical process, we showed that non-radiative processes thermally activated are quite different between the PL and EL, demonstrating that these two emission processes are not directly related. Finally, we performed optical and electrical characterization of thin films, transparent and flexible copper selenide (Cu2-xSe) demonstrating that it is possible its application as hole injector electrode for PLEDs devices exhibiting good properties, being obtained through simple techniques at low cost. Emitting diodes were processed using the Cu2-xSe as anode electrode and as active layer we use the MEH-PPV polymer. We showed that Cu2-xSe film exhibited good electrical stability with sheet resistance values of ~148 Ω/□ and bandgap energy of ~2,3eV, whose values are suitable for applications in electronic devices. We also showed through photoluminescence and electroluminescence that Cu2-xSe films have emission properties and by PLEDs using Cu2-xSe as electrode, we investigated the energy barrier for charge carriers at electrode/polymer interface and we analyzed charge transport mechanisms present in these devices. / Tese (Doutorado)

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-10T17:10:14Z No. of bitstreams: 1 CICERO MOEZIO DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2013.pdf: 1359216 bytes, checksum: 450c592c37b5fc9ef90ce40e270eaaae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-10T17:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CICERO MOEZIO DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2013.pdf: 1359216 bytes, checksum: 450c592c37b5fc9ef90ce40e270eaaae (MD5) Previous issue date: 2013-08-16 / Capes / Este trabalho reporta o desenvolvimento experimental de um sistema de travamento da frequência de um diodo laser nas asas de uma linha atômica. Como sinal de erro, utilizamos a transmissão por uma célula com janelas paralelas (contendo vapor de césio) para o travamento da frequência. Mostramos que o sinal de erro é estável durante 1 hora e meia. Este sinal contemos citações nas asas da ressonância que podem ser usadas para a estabilização da frequência. Travamos a frequência entre 1860 a 2817 MHz fora da ressonância e obtemos uma estabilidade de 30MHz. A técnica descrita não necessita de campo magnético ou de detecção sensível a polarização,que simplifi ca substancialmente em relação às técnicas existentes. / In this work we demonstrate the experimental development of a system of frequency- locking of a diode laser on the wings of an atomic line. As an error signal, we use the transmission through a cell with parallel windows (containing cesium vapor) for the frequency-locking. We show that the error signalis stable for one hour and a half and has oscillations in the wings of the resonance that can be used tostabilize the frequency. We locked the frequency between 1860-2817 MHz out of resonance and obtained a stability of 30MHz. The described technique does not require a magnetic field or polarization-sensitive detection, whichs impli es substantially over existing techniques.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3511521 bytes, checksum: b6fc527d9dd12a95d8694d91fe94df32 (MD5) Previous issue date: 2014-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents a technique of Pulse Width Modulation (PWM) converters for single-phase three-level with diode clipping, which aims at balancing the tension in the bus capacitors. The technique consists of injecting a signal common mode voltage of the sinusoidal modulating signal width modulation conventional pulse-based Carrier, which introduces an element of DC current in the neutral bus capacitors, this voltage can be controlled, with the main objective to balance the voltage of the capacitor relative to the neutral point. The technique is presented a set of equations, in order to demonstrate how the injected voltage signal introduces a component DC current at the neutral point. To test the proposed strategy, the structure of the three-level converter with diode clipping was simulated with PSIM and mounted using a digital signal processor for generating the control signals of semiconductor devices. Simulations and experimental results that demonstrate the efficiency and quality of the PWM strategy are presented. / Este trabalho apresenta uma técnica de Modulação por Largura de Pulso (PWM) para conversores monofásicos de três níveis com diodo de grampeamento, que tem como objetivo o balanceamento da tensão no barramento de capacitores. A técnica consiste na injeção de um sinal de tensão de modo comum no sinal modulante senoidal, da modulação por largura de pulso convencional baseada em Portadora (Carrier Based Pulse Width Modulation), o qual introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro do barramento de capacitores, podendo essa tensão ser controlada, com o objetivo principal de balancear a tensão dos capacitores em relação ao ponto neutro. A técnica é apresentada em um conjunto de equações, com a finalidade de demonstrar como o sinal de tensão injetado introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro. Para testar a estratégia proposta, a estrutura do conversor de três níveis com diodos de grampeamento foi simulada com o PSIM e montada, utilizando um processador digital de sinais para geração dos sinais de comando dos dispositivos semicondutores. Resultados de simulações e experimentais que demonstram a eficiência e a qualidade da estratégia PWM são apresentados.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2614177 bytes, checksum: 64cd8eee6f69230497da81e691be96a2 (MD5) Previous issue date: 2005-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Interactions with surfaces modify internal and external liberty degrees of atoms next to these surfaces. The dominant long range interaction (which extends itselfs to about an atomic transition wavelength is the van der Waals interaction, usually attractive. Firstly, this thesis treats C3 coefficient, which is characteristic of this interaction and depends on the type of surface and temperature. Other theme is determination of this coefficient using a spectroscopic technique (Selective Reflection) in the atomic cesium system (6S1=2 - 8P3=2 transition) on a dielectric surface. This interaction allows the long range excitation transfer (Förster effect) from atom to the dispersive dielectric surface. Considering small distances (atomic dimensions), interaction becomes repulsive because of electronic orbital overlap between the atom and surface components. The sum of these two kinds of interaction (far and close range) results in a potential well, with discrete energy levels. Next, are presented results of simulations on optic transfer from free atoms to atom-surface bounded states. The radiation sources used on the experiments to evidence atom-surface effects described in the first part of this thesis are resonant diode lasers, with spectral characteristics that must be modified on the laboratory to became useful tools to perform high resolution experiments. The Part II treats diode lasers, beginning from stabilization techniques description and going to a new technique developed on the laboratory during doctoral work, where the laser frequency is controlled by an coupled optical orthogonal feedback with atomic transition to diode. Other effects related to this stabilization technique, as the bi-stability phenomena, are described and interpreted on the last chapter. / Interações dos átomos com superfícies modificam os graus de liberdade internos e externos desses átomos quando próximos a elas. A interação dominante de longo alcance (até a ordem do comprimento de onda das transições atômicas) é a interação de van derWaals, geralmente atrativa. Nesta tese é abordado o coeficiente C3, característico dessa interação e dependente da superfície e temperatura, determinado através do uso de uma técnica espectroscópica (Reflexão Seletiva). Trata-se também da transferência de excitação de longo alcance (efeito Förster) do átomo para a superfície. A curtas distâncias (dimensões atômicas), a interação torna-se repulsiva, devido à sobreposição dos orbitais eletrônicos do átomo incidente e dos constituintes da superfície. A soma das contribuições de curto e de longo alcance resulta em um poço de potencial com níveis discretos de energia que são simulados em uma transferência ótica para esses estados ligados. As fontes de radiação utilizadas nas experiências da primeira parte desta tese são lasers de diodo ressonantes, cujas características espectrais precisam ser modificadas no laboratório para eles se tornarem ferramentas adequadas para a realização de tais experiências de espectroscopia de alta resolução. A Parte II da tese trata de diodos lasers, iniciando com a descrição de técnicas de estabilização e chegando a uma nova técnica desenvolvida no laboratório durante este trabalho de doutorado, onde a freqüência do laser é controlada através de um retorno ótico com polarização ortogonal no diodo acoplado à transição atômica. Outros efeitos relacionados a essa técnica de estabilização, como o fenômeno de bi-estabilidade, são descritos e interpretados no último capítulo desta tese.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vision, the human being s favorite sense, and its great capacity to obtain, to process and to interpret great amount of visual nature data has been throughout the years a great inspiration for development of techniques and technological devices that reproduce it into a computational system. In welding processes, vision can supply information in inspection and welded joint s quality, in the parameters monitoring, in trajectory correction and even, finally, in the study of the phenomena involved in the process. However, the luminosity/radiation emitted from the weld arc represents a barrier for these studies based in the process visualization. One of the forms currently used to visualize the process, without the interference of the arc s light, consists of illuminating the process with the near infrared light and, using band pass (interference) filters, around this exactly wave length, during the acquisition of the images. A solution for the near infrared illumination, of increasing application, involves the use of laser diodes of high power, with low cost and less complex installation than conventional lasers. Therefore, the proposal of this work is the project, construction and assessment of a vision system for welding processes with low cost and high flexibility. It is based on characterization of the spectrum of the weld arc, definition of a drive topology for the laser diode within its limitations of use and maximizing the emitted luminous power, built of control circuits, selection of optics equipment and components and, finally, project and application of a prototype for visualization of different arc-welding processes. The electrical system was validated by computational simulations and experimental burnout and stress tests. The final assessment of the whole vision system was carried out during TIG and MIG/MAG welding. Although, during the welding, the system was not capable of overcome the arc radiation, it provides a homogenous illumination in synchronism with the camera, which represents the main limitation due to its large shutter. Eventually, it s suggested to employ the developed vision system for helping joint tracking. / A visão, o sentido predileto do ser humano, e sua grande capacidade de captar, processar e interpretar grandes quantidades de dados de natureza visual tem sido, ao longo dos anos, um grande estímulo para o desenvolvimento de técnicas e de dispositivos tecnológicos que a reproduzam um sistema computacional. Nos processos de soldagem, a visão pode fornecer dados desde na inspeção e qualidade da junta soldada, no monitoramento de parâmetros, na correção de trajetórias até, por fim, no estudo dos fenômenos envolvidos no processo. Porém, a radiação luminosa emitida pelo arco representa uma barreira para tais estudos baseados na visualização do processo. Uma das formas utilizadas atualmente para se obter a visualização do processo, sem a interferência do arco, consiste em iluminar o processo com o infravermelho próximo e utilizar filtros de interferência (passa-faixa), em torno deste mesmo comprimento de onda, durante a aquisição das imagens. Uma solução para a iluminação infravermelha, de aplicação crescente, envolve o uso de diodos laser de alta potência, com baixo custo e menor complexidade de instalação do que os lasers convencionais. Desta forma, a proposta deste trabalho foi a criação de um sistema de visão dos processos de soldagem a arco, de baixo custo e alta flexibilidade, indo desde a caracterização dos espectros de emissão luminosa do arco, passando pela criação de uma topologia de acionamento para o diodo de alta potência no infravermelho próximo, respeitando suas limitações de uso e maximizando a potência luminosa emitida, criação dos circuitos de controle, escolha dos equipamentos e componentes ópticos e, por fim, projeto e aplicação de um protótipo em processos de soldagens. O sistema elétrico foi validado por simulações computacionais e testes experimentais de burnout e de stress, e as limitações do sistema de visão, como um todo, foram encontradas através e sua aplicação com soldagens TIG e MIG/MAG. Nestes ensaios, embora não tenha sido capaz de sobrepor a luz do arco, o sistema desenvolvido proporcionou uma iluminação homogênea e em sincronia com a câmera, onde a principal limitação foi o grande tempo de exposição da câmera disponível. Sugere-se, ao final, utilizar o sistema na forma de um seguidor de juntas. / Mestre em Engenharia Mecânica

Este trabalho relata o desenvolvimento de todo o aparato experimental para a realização de aprisionamento de césio através de uma armadilha magneto-óptica. As fontes de luz neste processo foram os lasers de diodo e todo seu sistema para operação, estabilização e redução da largura de linha foi construído. As medidas das constantes de mola e amortecimento foram realizadas como função dos parâmetros característicos das armadilhas de césio e de sódio. Também realizamos outros experimentos com átomos aprisionados de sódio na presença de duas freqüências, linha D1 e D2. A primeira medida constitui na obtenção da taxa de colisões entre átomos aprisionados na linha D1 e depois foi realizado observações de uma nova estrutura operando neste regime. / This thesis describes the development of a complete experimental setup for trapping cesium by a magneto-optical trap (MOT). In this work we have employed diode lasers as light sources and built the entire system for their operation, stabilization and linewidth reduction. We have measured the MOT spring and damping constants as functions of the characteristic parameters of the cesium and sodium traps. We have also carried out two other experiments on trapped sodium atoms operating in the simultaneous presence of the D1 and D2 line frequencies. The first experiment has established the collision rate of trapped atoms in the D1 line MOT and the second has allowed us to observe a new structure operating in this two-frequency regime.

Submitted by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-04-17T16:59:08Z No. of bitstreams: 1 43- Thamyris da Silva Evangelista - DESENVOLVIMENTO DE SUPERF?CIE SELETIVA EM FREQU?NCIA RECONFIGUR?VEL BASEADA NA GEOMETRIA ESTRELA DE QUATRO BRA?OS PARA APLICA??O EM 2,4 GHz.pdf: 3077852 bytes, checksum: e604c3a3df9471f48941fe95027e6ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Programa de P?s-Gradua??o Engenharia El?trica (ppgee@ifpb.edu.br) on 2018-04-17T17:00:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 43- Thamyris da Silva Evangelista - DESENVOLVIMENTO DE SUPERF?CIE SELETIVA EM FREQU?NCIA RECONFIGUR?VEL BASEADA NA GEOMETRIA ESTRELA DE QUATRO BRA?OS PARA APLICA??O EM 2,4 GHz.pdf: 3077852 bytes, checksum: e604c3a3df9471f48941fe95027e6ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T17:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 43- Thamyris da Silva Evangelista - DESENVOLVIMENTO DE SUPERF?CIE SELETIVA EM FREQU?NCIA RECONFIGUR?VEL BASEADA NA GEOMETRIA ESTRELA DE QUATRO BRA?OS PARA APLICA??O EM 2,4 GHz.pdf: 3077852 bytes, checksum: e604c3a3df9471f48941fe95027e6ad2 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / IFPB / Diante da atual demanda dos sistemas de telecomunica??es, as superf?cies seletivas em frequ?ncia, FSS ativas e passivas, v?m atraindo a aten??o de diversos grupos de pesquisa por suas in?meras aplica??es, tais como: refletores de antena, janelas eficientes, paredes inteligentes, entre outras. Neste cen?rio, neste trabalho ? apresentado o desenvolvimento de uma superf?cie seletiva em frequ?ncia reconfigur?vel baseada na geometria estrela de quatro bra?os para aplica??o na faixa de 2400-2483,5 MHz dos padr?es IEEE 802.11b/g/n (Wi-Fi) e IEEE 802.15 (Bluetooth). Como elemento de comuta??o foi utilizado o diodo PIN. S?o apresentados resultados num?ricos, obtidos utilizando o software comercial ANSYS Designer que se baseia no M?todo dos Momentos, MoM, e resultados experimentais, observando-se uma boa concord?ncia entre os mesmos. No estado ligado (ON), a partir da aplica??o de uma tens?o de V = 1,8 V, a FSS rejeita a faixa de frequ?ncia de 2,4 GHz. Para o estado desligado, (OFF) a FSS deixa de atenuar esta faixa de frequ?ncia. Tamb?m foram realizadas medi??es da intensidade do sinal de Wi-Fi com o aux?lio do software Homedale e os resultados obtidos foram bastante satisfat?rios, confirmando a efici?ncia da geometria proposta.

Lasers bombeados por diodo semicondutor emitindo em 1mm têm diversas aplicações. Para muitas destas aplicações é desejado um feixe laser com uma boa qualidade e alta potência. Um dos maiores problemas encontrado quando se utiliza altas potências de bombeamento é a forte lente térmica gerada no meio ativo. Neste trabalho estuda-se um laser de Nd:YVO4 bombeado transversalmente por diodo laser em regime contínuo. Este tipo de bombeamento possibilita aproveitar o alto coeficiente de absorção do cristal tornando possível a obtenção de altas eficiências. Duas configurações de ressonadores foram estudadas. A primeira com uma dobra em ângulo rasante na superfície de bombeamento do cristal e a segunda com duas dobras nesta mesma face. Um laser de 22 watts de potência de saída e eficiência angular de 74% foi obtido com a primeira configuração sob um bombeamento de 35 watts. A qualidade do modo era de M2 = 26 ´ 11, na horizontal e na vertical, respectivamente. Uma melhora significativa na qualidade do feixe foi demonstrada quando feita a segunda dobra dentro do cristal. Uma potência de 17 watts foi atingida com essa configuração com qualidade de feixe de M2 = 3,4 ´ 3,7, na horizontal e na vertical, respectivamente. / Within the existing variety of laser cavity geometries and gain materials there is one combination that is particularly interesting because of its reduced complexity and high efficiency: the edge-pumped slab-laser using grazing-incidence geometry and a gain media with a very high pump absorption cross-section. In this work we studied a diode side-pumped Nd:YVO4 cw laser. We describe a single and a multiple bounce laser configurations. We demonstrate 22 W of multimode output power for 35 watts of pump power with a single pass through the gain media. A high optical-to-optical conversion efficiency of 63% and a slope efficiency of 74% with a very compact and simple Nd:YVO4 cavity that uses joint stability zones was achieved. The beam quality was M2 = 26 ´ 11 in the horizontal and vertical direction, respectively. With a double pass configuration we achieved 17 watts with a better beam quality of M2 = 3,4 ´ 3,7, in the horizontal and vertical direction, respectively.

A disponibilização de fontes ópticas multi-comprimento de onda de baixo custo certamente é um dos aspectos fundamentais para viabilizar a implantação de redes WDMPON (Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network). Na literatura, são encontradas propostas de algumas tecnologias para a construção de tais dispositivos como a utilização de fontes ópticas sintonizáveis, uso de um vetor de lasers DFB (Distributed Feedback Laser) ou, até mesmo, o fatiamento espectral de uma fonte de banda larga. Contudo, essas propostas apresentam custo elevado, ou limitações de operação, tornando-se inapropriadas para a aplicação de interesse. Uma alternativa que vem sendo amplamente utilizada é o travamento óptico de diodos laser de Fabry-Pérot (FP-LD - Fabry-Pérot laser diode), realizado por meio da injeção de sinal óptico externo provindo do fatiamento espectral de uma fonte de banda larga. O travamento óptico possibilita o controle espectral do FP-LD, e o seu baixo custo torna essa fonte óptica atrativa na implantação de redes WDM. O entendimento do mecanismo de travamento torna-se, então, crucial na descrição da dinâmica de tais fontes ópticas. Desta forma, nesta dissertação, foi desenvolvido o estudo dos modelos matemáticos que descrevem a dinâmica de lasers travados, assim como foi investigado o desempenho de redes WDM-PON empregando estas fontes ópticas. / The availability of low cost multi-wavelength optical sources is certainly one of the fundamental aspects to allow the deployment of WDM-PON networks. Several technologies for the implementation of such optical sources are discussed in the literature, including tunable lasers, DFB arrays and spectral slicing of a broadband light source. However, those propositions suffer from high cost or operational limitations. One alternative is the optical injection locking of a Fabry Pérot laser diode (FPLD), in which the external optical injection signal is obtained from the spectral slicing of a broadband light source. This option has been widely investigated because the optical injection locking process allows for the FP-LD optical spectral control and wavelength selection. In addition, the low cost of such device makes this optical source an attractive solution for WDM-PON widespread deployment. In this context, the understanding of the locking mechanism becomes important in the optimization of such optical sources. Thus, in this dissertation, we conducted a study of mathematical models that describe the dynamics of locked lasers as well as investigated the performance of WDM-PON based on those optical sources.