Orientador: Edson Moschim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-23T11:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rossi_SandroMarcelo_M.pdf: 3646439 bytes, checksum: 44163bb4aef95b7dab797acb883b36ac (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Devido ao baixo custo e o alto desempenho dos microcomputadores disponíveis hoje no mercado, a simulação em microcomputadores desempenha um papel cada vez mais importante na análise e projeto de componentes e sistemas. Nos últimos anos, um número cada vez maior de programas para simulação de sistemas de comunicação por fibras ópticas foram desenvolvidos e estão sendo utilizados para projetar estes sistemas. Um componente de fundamental importância no projeto destes sistemas de comunicação é a fonte óptica. Este trabalho apresenta o software PC-LASER, um programa desenvolvido para a simulação de alguns tipos de fontes ópticas, especificamente diodos laser de semicondutor, atualmente utilizados em sistemas ópticos de telecomunicação. Também são apresentados uma breve descrição dos fundamentos básicos dos lasers de semicondutor e os modelos matemáticos utilizados no desenvolvimento do programa. No final serão apresentados alguns exemplos, para verificar a validade dos modelos utilizados / Abstract: Today, the technology of PC-computer offers low cost and high performance machine that is possible to use it to simulate components and communication systems. The purpose of this work is to present the development of a specific computer enviroment to simulate and to analyse semiconductor laser diodes for applications in optical fiber telecommunication systems. In this work we present the basic fundamentaIs of these devices, their implemented mathematical models and the general organization and structure of the simulation software called PCLASER. Finnaly we provide some examples of simulation to verify and testing the power of the models proposed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Newton Cesário Frateshi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_Adenirda_M.pdf: 1925778 bytes, checksum: 336f196d105321277c7dd16f2ec3c630 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho de tese apresenta estudos investigativos e resultados experimentais sobre o funcionamento e fabricação de moduladores ópticos baseados em laseres de três terminais integrados com transistores de controle. O objetivo é demonstrar que os regimes estáveis e multi-estáveis de operação optoeletrônica de um modulador com cavidade absorvedora podem ser ativamente controlados por um transistor de efeito de campo (FET) integrado. Apresentamos o estudo teórico sistemático dos comportamentos estacionário e dinâmico do laser de três terminais (modulador), dentro e fora do regime de multiestabilidade. Identificamos e estimamos os parâmetros que controlam criticamente o regime de funcionamento. Também investigamos parâmetros críticos dinâmicos, tais como tempo de resposta óptica e eficiência de chaveamento óptico para ambos os regimes de operação. Fabricamos um modulador e um FET isolados. Ambos são caracterizados no regime estacionário e os resultados comparados com o modelo teórico. Finalmente, propomos um modelo matemático para o modulador com o FET integrado. Simulamos numericamente sua operação e fabricamos o dispositivo integrado. Este dispositivo é caracterizado e analisado no regime estacionário / Abstract: This thesis presents an analytical and experimental investigation of optical modulators based on three-terminal-lasers integrated with control transistors. Our main objective is to demonstrate that an integrated field effect transistor (FET) can actively control the multi-stable and stable optoelectronic states of the intra-cavity modulator. We present an investigation of the steady state and dynamical behavior of the three-terminal-laser (modulator) in and out multi-stable condition. We identify and estimate the critical parameters in determining the operation condition. Also, we obtain critical parameters such as, optical response time and switching efficiency in both operation conditions. A modulator and an isolated FET are fabricated and the steady state behavior is compared with our simulations. Finally, we develop a model to describe the modulator integrated with the FET. The integrated device is fabricated and experimentally investigated in the steady state condition / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Evandro Conforti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gallep_CristianodeMello_D.pdf: 1709715 bytes, checksum: a0c62b61388aec63286de9235e5efe4c (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Newton Cesario Frateschi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:15:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MariaPriscilaPessanhade_D.pdf: 4544193 bytes, checksum: 7f45868f8d928ec82ba723ca54cfba90 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Apresentamos neste trabalho, um estudo do crescimento de camadas de In0.49Ga0.51P sobre substratos pré-gravados através da técnica de Epitaxia por Feixes Químicos (CBE). Foi realizada uma análise do crescimento dos planos (100) e (111)A em função da temperatura de crescimento e da dimensão das estruturas pré-gravadas. Apresentamos também uma investigação da formação de novos planos cristalinos à temperatura de crescimento de 500 0 C. Neste estudo foi observado que a formação de novos planos cristalinos está relacionada com uma variação de composição ao longo da estrutura pré-gravada. Além disso, mostramos um estudo de dopagem seletiva com Berílio em substratos pré-gravados. Para finalizar, apresentamos o estudo do crescimento de poços quânticos de InGaAs/GaAs em substratos pré-gravados e a modelagem preliminar de um dispositivo para a modulação óptica com controle também óptico. Este dispositivo é de grande relevância para a recuperação de sinais ópticos digitais e pode ser viabilizado com o crescimento em substratos pré-gravados. Essencialmente, ele consiste na integração de um laser de três terminais e um guia de ondas amplificador. Nossas simulações mostram a possibilidade de chaveamento óptico por controle de entrada óptico a 970 nm e potência entre ¿10 dBm e 10dBm, para uma saída coerente à 980nm com potência de até 30 dBm, resultando num ganho de até 40 dB / Abstract: We present a study of the growth of InGaP layers on pre-patterned substrates by Chemical beam Epitaxy. An analysis of the growth behavior for neighboring (100) e (111)A planes as a function of the growth temperature and (111)A plane size is presented. We also observe the onset of new crystalline planes for the growth under 500 0 C. In this case, it is observed that the formation of new crystalline planes is associated to a composition variation along the pre-patterned substrate. Furthermore, we develop a study of beryllium doping on structured substrate where evidence of selective doping is found. Finally, we present a study of the growth of InGaAs/GaAs quantum wells on structured substrates and evaluate theoretically the possibility of employing this technique for the development of an optically controlled three-terminal laser modulator. This device of great relevance for signal recovery is made viable with the use of the growth on structured substrate. Essentially, it consists of the integration of a wave-guide amplifier and a three-terminal laser. Our simulations show the possibility of optically switching an up to 30 dBm coherent emission at 980 nm with ¿10 dBm to 10 dBm input power at 970nm. A gain of up to 40 dB is predicted. / Doutorado / Física / Doutora em Ciências

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T23:02:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NelmoCyriacoda_M.pdf: 4443890 bytes, checksum: e7445e48ea8055212013e5ab2e462713 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A tecnologia descrita neste trabalho foi desenvolvida para obtenção de feixe de íons de Érbio usando um equipamento implantador de íons tipicamente voltado à aplicações em microeletrônica. O Érbio é um elemento químico fundamental, que quando da sua incorporação em substratos ópticos e/ou semicondutores, dá origem a radiação estimulada, essencial em dispositivos fotônicos. A implantação iônica do Érbio em contraste com a difusão apresenta as vantagens inerentes a este processo como por exemplo: perfil vertical, doses elevadas, processamento com baixa energia térmica entre outras. A tecnologia aqui detalhada, faz uso da fonte de íons original do equipamento e focaliza atenção na câmara de arco da fonte. Átomos de Érbio duplamente ionizados foram produzidos por um processo de sputtering enriquecido por plasma reativo e acelerados com a voltagem de 200kV, atingindo feixes com energias próximas de 400keV. Correntes de até 100mA foram obtidas o que resultam em doses da ordem de 1 x 1017cm-2 parâmetros estes, suficientes para fabricação de dispositivos fotônicos - optoeletrônicos planares / Abstract: The technology described herein is intended to produce Erbium beams, using typical ion implanter equipment normally used for microelectronics application. Erbium is a fundamental specie whose incorporation into optical or semiconductor substrates produces stimulated radiation that allows the fabrication of Photonics devices. The Erbium ion implantation in contrast to the diffusion process has all the inherent advantages of ion implantation i.e., high doses, vertical profiles, low thermal process among others. The procedure uses the same ion source of the original equipment (Standard or SKM Freeman type) and focuses on the placement of the Erbium material in the arc chamber. Currents up to 100mA were obtained, which implies that doses up to 1017 cm?2 could be reached at reasonable implantation period. Double ionized atoms of Erbium are produced by a reactive plasma enhanced sputtering process and accelerated with a voltage up to 200 kV reaching beams close to 400 keV. These parameters are compatible with those demanded by photonics devices / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Lucila Cescato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:09:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_NeideneiGomes_D.pdf: 15957026 bytes, checksum: 70e8fe8694376088f253d4ccdaeb6b1f (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A evolução da textura produzida fotoeletroquimicamente em superfícies semicondutoras de n-InP (100) foi estudada utilizando várias técnicas. Este tipo de ataque forma microestruturas alongadas, que são analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura e medidas de Espalhamento Óptico, cuja geometria e dimensão dependem do tempo de ataque. A rugosidade gerada na superfície aumenta fortemente a absorção na amostra. Este comportamento foi observado pelas medidas de refletância total integrada e medidas de curvas I x V, utilizadas para acompanhar o aumento da fotocorrente durante o ataque fotoeletroquímico. Foi construído um sistema para medidas de espalhamento angularmente resolvido (ARS). Os espectros de ARS, associados à teoria vetorial de espalhamento, possibilitam calcular a função autocorrelação da superfície. Esta função, fornece o valor da rugosidade média (drms) das microestruturas e sua oscilação exibe as características quase-periódicas das estruturas superficiais / Abstract: The evolution of photoelectrochemically produced textures on n-InP (100) surfaces was studied by various techniques. Such etching results in the formation of elongated etch pits which were analysed using Scanning Electron Microscopy and Optical Scattering, and whose geometries and dimensions depend on the time of the attack. The reflectivity of the sample surface was found to decrease due to roughening of the surface, and this was measured using a total integrated reflection device. I x V measurements were also utilized in order to follow the increase in the photocurrent during the photoelectrochemical etching. A system for measuring angular resolved scattering was constructed. By using the vector scattering theory, the autocorrelation function was obtained. This function furnishes the route mean square roughness (drms) of the surface microstructures, and the oscillation of the function exhibts the quasi-periodic character of the surface structures / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

O trabalho desenvolvido apresenta desde um estudo sobre os sensores de estrelas como um todo até uma análise dos componentes ópto-eletrônicos destinados à aplicações aeroespaciais, mais especificamente àqueles destinados ao sensor de estrelas. Na eletrônica, busca-se sempre a redução de massa, dimensões, custo e consumo de energia dos componentes e sistemas. Essa redução se torna ainda mais crítica para satélites, onde um maior consumo de energia, maiores dimensões e massa elevada podem implicar em maior custo da missão, por exemplo, com painéis solares maiores, mais combustível para o lançamento, etc. Assim sendo, a proposta do trabalho foi desenvolver o hardware de um sensor de estrelas que, através da utilização de um sensor de imagem do tipo APS (sensor de pixel ativo) em substituição ao já consagrado CCD (dispositivo de carga acoplada), pudesse ter sua massa, suas dimensões, seu custo e seu consumo de energia reduzidos. Como forma de garantir a substituição do sensor antecessor pelo agora desenvolvido sem perdas das mínimas características necessárias, foram realizados testes de funcionamento com ambos emulando situações simples e outras que pudessem causar problemas na imagem. Através destes testes, pode-se comprovar uma superioridade do novo sensor de estrelas na maioria dos quesitos analisados, demonstrando um bom nível de compatibilidade e menores problemas nas situações de maior exigência. O sensor de estrelas é um projeto do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Divisão de Eletrônica Aeroespacial, onde o mestrando Fernando Celso Tomasi Marques participou de uma equipe responsável pelo desenvolvimento de sensores para aplicações em satélites. Através do controlador, este equipamento é capaz de fornecer para o sistema de atitude a posição dos pontos rastreados. No protótipo de laboratório, as funções do controlador são executadas através de um microcomputador por meio de uma interface apropriada. A eletrônica do sensor executa as funções de geração dos relógios para o sensor de imagem e para a aquisição dos dados de vídeo digitalizados.

Este trabalho apresenta um estudo teórico detalhado acerca das principais características de algumas arquiteturas de filtros de microondas não-recursivos implementados com tecnologia fotônica, contemplando ainda uma demonstração experimental. São apresentados os conceitos fundamentais de processamento óptico de sinais de microondas, levando-se em consideração que o filtro de microondas optoeletrônico pode ser modelado como um dispositivo de três estágios: um estágio de entrada, composto por uma ou mais fontes ópticas e um dispositivo modulador, um subsistema totalmente óptico e um estágio de saída que corresponde ao processo de fotodetecção. Em seguida são apresentados os conceitos fundamentais de alguns dispositivos fotônicos básicos que permitem a implementação de cada um desses estágios. Com relação ao estágio de entrada, uma ênfase especial foi dada aos fundamentos de modulação eletroóptica, destacando-se moduladores de fase, de polarização e de intensidade tipo Mach-Zehnder. Com relação ao segundo estágio, a unidade de processamento óptico, foram apresentados modelos matemáticos básicos referentes a linhas de retardo ópticas dispersivas e fibras mantenedoras de polarização (PM). A modelagem do estágio de saída foi simplificada por se considerar apenas o processo de detecção direta. Baseando-se nesta compreensão, as figuras de mérito relevantes e os possíveis fatores de limitação de desempenho foram investigados e apresentados. Quatro arquiteturas de filtros de microondas optoeletrônicos, sendo duas baseadas em linhas dispersivas e duas em fibras PM, são analisadas teoricamente e matematicamente, obtendo-se para cada uma delas expressões para as respectivas curvas de resposta em freqüência. Diversas simulações numéricas são efetuadas, identificando as características gerais de empregabilidade de cada arquitetura de filtro teoricamente analisada. Também é realizada a demonstração experimental de um filtro de microondas optoeletrônico de segunda ordem, baseado em modulador Mach-Zehnder, um diodo laser operando em 1300 nm e 300 m de fibra PM, revelando a resposta em freqüência de um filtro passa-baixa operando na banda L de radiofreqüência com um período espectral (FSR) de 1652,9 MHz, largura de banda de 3-dB igual a 823,5 MHz e uma faixa dinâmica devida à compressão de ganho (CDR) melhor que 112 dB.Hz. Por último são tecidas diversas conclusões acerca de todo o trabalho apresentado e são também apresentadas sugestões para trabalhos futuros na linha de pesquisa de filtros de microondas optoeletrônicos.

Este trabalho apresenta um estudo da aplicação de dispositivo multifuncional a óptica integrada em interferômetros de Sagnac a fibra óptica birrefringente. Inicia-se com o estudo teórico de fundamentos em óptica necessários à análise de um interferômetro de Sagnac que utiliza um dispositivo eletroóptico com junção em Y, em substrato em LiNbO3, como dispositivo multifuncional. A dependência da função de transferência do interferômetro com o espectro de potência da fonte de radiação óptica, as características de propagação em fibras ópticas birrefringentes e o dispositivo multifuncional, para várias formas de onda de modulação, foram investigadas teórica e experimentalmente. A formulação desenvolvida resulta em uma compreensível referência sobre a tecnologia de óptica integrada e moduladores eletroópticos, provendo a fundamentação necessária para uma profunda, e em alguns casos original, análise de modulação de fase usando formas de onda senoidal, dente de serra, quadrada, triangular e parabólica. A partir dos resultados desta análise, um arranjo experimental, composto de um interferômetro de Sagnac e de um dispositivo multifuncional a óptica integrada em LINbO3, foi implementado e caracterizado. Os resultados experimentais obtidos encontram-se em boa concordância com as previsões teóricas, e ainda, conclui-se que o dispositivo multifuncional em LiNbO3 permite a implementação de técnicas confiáveis na caracterização de interferômetro de Sagnac a fibra óptica e de circuitos eletrônicos de processamento do sinal interferométrico.

Orientador: Marcos Roberto da Rocha Gesualdi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Física, 2013