[pt] Polimeros orgânicos de natureza conjugada têm despertado bastante interessante como materiais ópticos não-lineares por serem extremamente promissores para o desenvolvimento de dispositivos fotônicos, como por exemplo dispositivos de comunicações. Além de possuírem resposta óptica não - linear intensa e rápida, seu modo de preparação e sua forma final apresentam grande flexibilidade. Do ponto de vista de aplicação, os parâmetros do material mais importantes são : a susceptibilidade não-linear de terceira ordem (x (3)) cuja parte real está relacionada com o índice de refração não-linear e a parte imaginária relacionada com o coeficiente de absorção não-linear; o tempo de resposta; o coeficiente de absorção linear no comprimento de onda de operação (alfa L); a capacidade de processamento; o limiar de dano e a estabilidade térmica. Dentre os polímeros conjugados, destaca-se a família dos politiofenos, compostos heterocíclicos de elevada estabilidade, que exibem interessantes propriedades de transporte e acentuada não-linearidade de terceira ordem. Neste trabalho as propriedades ópticas do politiofeno: X (3), partes real e imaginária; alfaL; e tempo de resposta, foram investigadas experimentalmente. A técnica utilizada para medida dos efeitos não-lineares de terceira ordem foi a técnica de Z-scan convencional. Os valores absolutos e s sinais do índice de refração não - linear e do coeficiente de absorção não-linear foram encontrados como sendo da ordem de - 10 -12 cm 2/W e - 10 - 8 cm/W, respectivamente. Para analisar os resultados experimentais foi necessário utilizar um tratamento teórico relativamente novo. Esta abordagem teórica é diferente da convencional e fornece resultados satisfatórios que descrevem bem os resultados experimentais. O tempo de resposta da não-linearidade do politiofeno foi obtido com a técnica de Z-scan resolvida no tempo, utilizando um único comprimento de onda e polarizações cruzadas. O valor obtido foi inferior à 100 os. Além de caracterizar o politiofeno, foi também demonstrada a utilização dexte polímero comoporta lógica E (AND)m através de uma medida envolvendo chaveamento Kerr. Este experimento mostrou que é possível realizar um chaveamento total óptico onde um feixe de luz é controlado por um outro feixe de luz, com duração de algumas dezenas de picossegundos. / [en] Conjugated organic polymers are of wide interest as nonlinear optical materials because of their potential applications in photonic devices, such as communication devices. They have a large and fast nonlinear optical response, as well as a great flexibility in their preparing method. For device applications, the most important parameters are: third-order optical nonlinear susceptibility X(3), which real part is related with nonlinear refractive index and imaginary part is related with nonlinear absorption coefficient; response time; absorptioon at operating wavelength alfaL; processability; damage threshold; and thermal stability. There are many conjugated polymers, and the polythiophene class, which includes high stabilityn heterocyclic compunds, is one of the most impoant because of its interesting transport properties and large third-order nonlinearity. In this work the optical properties of polythiophene: X (3), real and imaginary parts; alfaL and time response, were investigated experimentally. The Z-scan technique was used to measure the third-order nonlinear effects. The value and the sign of the nonlinear refractive index and nonlinear absorption coefficient of the polythiophene were found to be around -10 -12cm2/W and -10-8 cm/W, respectively. To analyze the experimental data it wass necessary to use a new theoretical approach. This approach is different from the conventional one and produces better fitting of the experimental results. The nonlinear response time of the polythiophene was measured using the time-resolved Z-scan technique, using a single waveguide and perpendicular polarizations. The time response is smaller than 100 ps. Besides the polythiophene characterization, it was demonstrated that this polymer can work like an AND logical gate using Kerr switching. This wxperiment showed that it is possible to make a fast (picoseconds) all- optical switch using a light beam to control another light beam.

El principal objetivo de esta tesis ha sido la búsqueda de aplicaciones de determinados efectos no lineales que ocurren en dispositivos fotónicos, como pueden ser las fibras ópticas y los amplificadores ópticos de semiconductor, dentro del contexto de los sistemas de comunicaciones radio sobre fibra óptica. En primer lugar, se realizó un estudio de la distorsión no lineal introducida por fibras ópticas monomodo dispersivas y no lineales sobre señales multicanal en sistemas CATV, MMDS, LMDS Y MVDS. En especial se estudiaron de forma comparativa las técnicas basadas en la modulación óptica en banda lateral única y en las redes de difracción óptica propuestas para reducir los efectos de la dispersión cromática. Posteriormente para compensar los niveles de distorsión no lineal y, en especial, el fenómeno de supresión de la portadora que resulta bastante perjudicial en sistemas operando a frecuencias milimétricas, se propuso la técnica de inversión espectral. Esta técnica consiste en situar un dispositivo conjugador óptico en mitad del enlace de fibra que, bajo ciertas condiciones de diseño, permite ecualizar las degradaciones introducidas por el efecto conjunto de la dispersión cromática y de los efectos no lineales. La construcción del dispositivo conjugador se basa habitualmente en el proceso no lineal de mezclado de cuatro ondas en configuraciones de fibra de dispersión desplazada o de amplificador óptico de semiconductor, por lo que se realizó un estudio experimental comparativo de ambas configuraciones en el contexto de los sistemas ópticos analógicos. Por último, también se demostró de forma teórica y experimental la aplicación del fenómeno no lineal de automodulación de fase en fibras estándar monomando para reducir el efecto de supresión de la portadora. / Ramos Pascual, F. (2000). Estudio de efectos no lineales en dispositivos fotónicos y su aplicación en sistemas radio sobre fibra óptica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4381