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Correlações e ruído de intensidade e de fase em transparência induzida eletromagneticamente: experimentos e teorias / Correlations Intensity Noise Electromagnetically Induced Transparency Stage Experiments TheoryGómez, José Gabriel Aguirre 26 March 2004 (has links)
Neste trabalho apresentamos resultados experimentais e teóricos do ruído de intensidade e de fase, e das correspondentes correlações, entre os campos de bombeio e sonda na transparência induzida eletromagneticamente. Experimentalmente, nessa condição, medimos excesso de ruído de intensidade em ambos feixes e correlação e anti-correlação de ruído de intensidade, mostrando claramente que elas dependem tanto da intensidade dos feixes, quanto da frequência de análise em que as medidas são realizadas. Utilizando uma varredura local do feixe sonda, observamos estruturas no espectro de ruído dos campos na transparência induzida e, a partir do ruído da soma e da diferença das intensidades dos feixes, vimos que nessa região há zonas com correlação e anti-correlação de intensidade, intercaladas. Estas estruturas dependem, novamente, da intensidade dos feixes e da frequência de análise. Ainda no campo experimental, com relação ao ruído de fase, medimos excesso de ruído nos nossos feixes e, pela primeira vez, medimos uma correlação desse ruído entre os feixes na condição de transparência induzida. Teoricamente, aprofundamos análises realizadas com um modelo em que átomos e campos são tratados quanticamente e, dadas as limitações constatadas, desenvolvemos um novo modelo semi-clássico. As novas previsões obtidas com esse modelo, em que os campos possuem fases difusivas, mostram um bom acordo qualitativo com os resultados experimentais. O excesso de ruído de intensidade dos feixes, observado na transparência induzida, se deve ao excesso de ruído de fase dos lasers, que é transferido ressonantemente pelos átomos para o ruído de intensidade. / In this work we present experimental and theoretical results of intensity and phase noise, and of the correspondent correlations, between pump and probe fields in electromagnetically induced transparency. Experimentally, in this condition, we measure intensity excess-noise in both beams as well as intensity correlations and anti-correlations, clearly showing that both are dependent on the fields intensities and on the analysis frequency. We also observed structures in the noise spectra of the fields in the induced transparency and that, in a single spectrum, there are zones with correlation and anti-correlation of intensity, interchanged. These structures are dependent, again, on the fields intensities and on the analysis frequency. We also measured excess phase noise in our beams and, for the first time, we measured a phase noise correlation between the beams in the condition of induced transparency. Theoretically, we further developed an analysis with a model in which the atoms and the fields are treated quantum-mechanically. Owing to limitations detected in the application of this model to our experimental situation, we developed a new semi-classical model, in which the fields present phase diffusion. The new predictions obtained show a good qualitative agreement with the experimental result features. The excess noise of intensity of the beams, in the electromagnetically induced transparency, is a result of the resonant transfer of the diode lasers excess phase noise into intensity noise by interaction with the atoms.
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Correlações e ruído de intensidade e de fase em transparência induzida eletromagneticamente: experimentos e teorias / Correlations Intensity Noise Electromagnetically Induced Transparency Stage Experiments TheoryJosé Gabriel Aguirre Gómez 26 March 2004 (has links)
Neste trabalho apresentamos resultados experimentais e teóricos do ruído de intensidade e de fase, e das correspondentes correlações, entre os campos de bombeio e sonda na transparência induzida eletromagneticamente. Experimentalmente, nessa condição, medimos excesso de ruído de intensidade em ambos feixes e correlação e anti-correlação de ruído de intensidade, mostrando claramente que elas dependem tanto da intensidade dos feixes, quanto da frequência de análise em que as medidas são realizadas. Utilizando uma varredura local do feixe sonda, observamos estruturas no espectro de ruído dos campos na transparência induzida e, a partir do ruído da soma e da diferença das intensidades dos feixes, vimos que nessa região há zonas com correlação e anti-correlação de intensidade, intercaladas. Estas estruturas dependem, novamente, da intensidade dos feixes e da frequência de análise. Ainda no campo experimental, com relação ao ruído de fase, medimos excesso de ruído nos nossos feixes e, pela primeira vez, medimos uma correlação desse ruído entre os feixes na condição de transparência induzida. Teoricamente, aprofundamos análises realizadas com um modelo em que átomos e campos são tratados quanticamente e, dadas as limitações constatadas, desenvolvemos um novo modelo semi-clássico. As novas previsões obtidas com esse modelo, em que os campos possuem fases difusivas, mostram um bom acordo qualitativo com os resultados experimentais. O excesso de ruído de intensidade dos feixes, observado na transparência induzida, se deve ao excesso de ruído de fase dos lasers, que é transferido ressonantemente pelos átomos para o ruído de intensidade. / In this work we present experimental and theoretical results of intensity and phase noise, and of the correspondent correlations, between pump and probe fields in electromagnetically induced transparency. Experimentally, in this condition, we measure intensity excess-noise in both beams as well as intensity correlations and anti-correlations, clearly showing that both are dependent on the fields intensities and on the analysis frequency. We also observed structures in the noise spectra of the fields in the induced transparency and that, in a single spectrum, there are zones with correlation and anti-correlation of intensity, interchanged. These structures are dependent, again, on the fields intensities and on the analysis frequency. We also measured excess phase noise in our beams and, for the first time, we measured a phase noise correlation between the beams in the condition of induced transparency. Theoretically, we further developed an analysis with a model in which the atoms and the fields are treated quantum-mechanically. Owing to limitations detected in the application of this model to our experimental situation, we developed a new semi-classical model, in which the fields present phase diffusion. The new predictions obtained show a good qualitative agreement with the experimental result features. The excess noise of intensity of the beams, in the electromagnetically induced transparency, is a result of the resonant transfer of the diode lasers excess phase noise into intensity noise by interaction with the atoms.
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Avaliação de desempenho de câmaras excitadas via linha de transmissão aplicáveis à compatibilidade eletromagnética. / Transmission line excited chamber performance evaluation applied to electromanetic compatibility.Santos Junior, Mario Alves dos 27 November 2009 (has links)
Este trabalho propõe uma configuração de câmaras excitadas por linhas de transmissão, considerada como potencial solução para as restrições das câmaras reverberantes atuais. Dentre estas restrições menciona-se, por exemplo, as relativas à operação das câmaras em baixas frequências, cujas dimensões poderão representar uma restrição física à sua implementação em ambientes de teste. Outras características físicas podem ser consideradas também restritivas, ao se considerar o volume útil de trabalho e o modo de excitação das câmaras canônicas. Visando satisfazer os índices de mérito aplicáveis, as diversas configurações propostas são avaliadas, onde, além dos arranjos das linhas de transmissão, também são considerados os detalhes relativos às variações da excitação e da carga via controle eletrônico. A metodologia de análise de desempenho da câmara proposta utiliza, basicamente, métodos analíticos, numéricos e avaliações experimentais. A aplicação de algoritmos e métodos de otimização recomendados pela literatura atual e alguns procedimentos desenvolvidos e adaptados pelos autores, foram utilizados na busca de configurações que melhor satisfaçam os índices de mérito adotados. Diversos resultados, obtidos através de simulações numéricas e de avaliações experimentais realizadas em um protótipo são apresentados e comparados, visando uma análise das potencialidades e da aplicabilidade deste tipo de câmara às necessidades dos ensaios de compatibilidade eletromagnética de equipamentos e sistemas elétricos e eletrônicos. / This Thesis presents the proposition of a Transmission Line Excited Chamber configuration. This configuration is considered to be a potential solution for the constraints of reverberation chambers of nowadays. Among this constraints, e.g. the ones related to chamber operation at some MHz, is a physical restriction to implement in tests environments. Moreover the work volume and the canonical chamber excitation ways are also considered restrictions. In order to satisfy the chamber evaluation indexes of merit applicability, several transmission line sets are evaluated, including the details concerned to electronic exciting variation and load variation. The chamber performance analysis methodology is proposed in this work is based on analytical and numerical methods, and also experimental evaluations. Not only optimization algorithms and methods recommended by literature were used in order to reach the adopted indexes of merit but also procedures developed and adapted by the authors. To analyze the chamber capacity to reach all the electromagnetic compatibility test requirements applied to equipments and electric and electronic systems, several tests, were performed over one Transmission Line Excited Chamber prototype. The results obtained by numerical simulations and experimental evaluations are presented and compared.
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Avaliação de desempenho de câmaras excitadas via linha de transmissão aplicáveis à compatibilidade eletromagnética. / Transmission line excited chamber performance evaluation applied to electromanetic compatibility.Mario Alves dos Santos Junior 27 November 2009 (has links)
Este trabalho propõe uma configuração de câmaras excitadas por linhas de transmissão, considerada como potencial solução para as restrições das câmaras reverberantes atuais. Dentre estas restrições menciona-se, por exemplo, as relativas à operação das câmaras em baixas frequências, cujas dimensões poderão representar uma restrição física à sua implementação em ambientes de teste. Outras características físicas podem ser consideradas também restritivas, ao se considerar o volume útil de trabalho e o modo de excitação das câmaras canônicas. Visando satisfazer os índices de mérito aplicáveis, as diversas configurações propostas são avaliadas, onde, além dos arranjos das linhas de transmissão, também são considerados os detalhes relativos às variações da excitação e da carga via controle eletrônico. A metodologia de análise de desempenho da câmara proposta utiliza, basicamente, métodos analíticos, numéricos e avaliações experimentais. A aplicação de algoritmos e métodos de otimização recomendados pela literatura atual e alguns procedimentos desenvolvidos e adaptados pelos autores, foram utilizados na busca de configurações que melhor satisfaçam os índices de mérito adotados. Diversos resultados, obtidos através de simulações numéricas e de avaliações experimentais realizadas em um protótipo são apresentados e comparados, visando uma análise das potencialidades e da aplicabilidade deste tipo de câmara às necessidades dos ensaios de compatibilidade eletromagnética de equipamentos e sistemas elétricos e eletrônicos. / This Thesis presents the proposition of a Transmission Line Excited Chamber configuration. This configuration is considered to be a potential solution for the constraints of reverberation chambers of nowadays. Among this constraints, e.g. the ones related to chamber operation at some MHz, is a physical restriction to implement in tests environments. Moreover the work volume and the canonical chamber excitation ways are also considered restrictions. In order to satisfy the chamber evaluation indexes of merit applicability, several transmission line sets are evaluated, including the details concerned to electronic exciting variation and load variation. The chamber performance analysis methodology is proposed in this work is based on analytical and numerical methods, and also experimental evaluations. Not only optimization algorithms and methods recommended by literature were used in order to reach the adopted indexes of merit but also procedures developed and adapted by the authors. To analyze the chamber capacity to reach all the electromagnetic compatibility test requirements applied to equipments and electric and electronic systems, several tests, were performed over one Transmission Line Excited Chamber prototype. The results obtained by numerical simulations and experimental evaluations are presented and compared.
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O erro em sala de aula : subsídios para o ensino do eletromagnetismo /Souza Filho, Moacir Pereira de. January 2009 (has links)
Orientador: João José Caluzi / Banca: Jesuína Lopes de Almeida Pacca / Banca: André Koch Torres de Assis / Banca: André Ferrer Pinto Martins / Banca: Washington Luiz Pacheco de Carvalho / Resumo: O objetivo central deste trabalho é a Tese de que o processo dialético entre o erro e a verdade, entre a razão e a experiência, propicia a formação de novas zonas do perfil epistemolótico e, consequentemente, contribui para a aquisição de um conhecimento mais sistematizado e mais elaborado. O estudo da epistemologia de Bacharel por meio de suas características: histórica, descontinuísta, dialética e racionalista, e também, pelas noções de obstáculos epistemológicos e perfil epistemológico, fornece subsídios que nos ajudam a compreender a importância do erro e da verdade no desenvolvimento e na aquisição de conceitos. Trata-se de uma pesquisa teórica e empírica. Primeiramente, pro meio de uma recorrência histórica regressamos à história do eletromagnetismo. As concepções deste período se enquadram em duas regiões do perfil: a idéia de ação a distância e noção da teoria de campo. Podemos verificar a importância do erro e da verdade para a formação de uma nova zona do perfil. Em seguida, no campo pedagógico, fizemos uma pesquisa de campo. Elaboramos um curso de extensão universitária denominado "Fundamentos Históricos do Eletromagnetismo" e, aplicamos aos alunos do curso de licenciatura em Física da UNESP/Bauru durante o ano letivo de 2006. Os encontros ocorriam quinzenalmente, nos quais, estudávamos alguns episódios históricos relevantes da temática proposta. A metodologia da análise foi dividida em três etapas do processo de psicanálise propostas por Santos (1998): Na conscientização, aplicamos um questionário logo no primeiro dia de aula. A desestruturação consistiu na gravação dos encontros para análises (gravação, transcrição e interpretação de dados). Esta etapa foi dividida em dois módulos que ocorreram no primeiro e segundo semestres letivos. No primeiro módulo, estudamos o período até a descoberta do eletromagnetismo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The central goal of this work is the Thesis that the dialectic process between error and truth and, between reason and experience, propitiates the formation of epistemological profiles, new zones, and consequently, it contributes for the acquisition of a better knowledge. The study of the Bachelard's epistemology through its historical, discontinuous, dialectical and relationalist characteristics and, through the notions of epistemological obstacles and profiles supplies subsidies that help us to understand the importance of the error and of the truth in the development and acquisition of news concepts. This is a theorical and empirical research. First, through a historical recurrence we return to the history of the electromagnetism. The conceptions of this period show two zones of the profiles: Action at a Distance and theory of field. We can verify the importance of the error and of the truth for the formation of the epistemological profiles's new zones. In the pedagogical field, we did a research in the classroom with some students. We elaborated a course of extension. It has been called "Historical Fundaments of the electromagnetism" and, we applied it to the students of the Physical Teaching Course at Unesp/Bauru during the year of 2006. The meeting happened biweekly, in which, we studied some excellent episodes of thematic proposal. The methodology of analysis was divided in three stages of the psychonalysis process proposals by Santos (1998). In the awareness, we applied a questionnaire in the first day of class. The destabilization consisted in the recording of the meeting for analysis (recording, transcription and interpretation of the data). This stage was divided in two modules that had occurred in the first and second semesters of the year. In the first module, we studied the period until the discovery of eletromagnetism and, in the second module, its posterior interpretations... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Corrente de polarização e tempo de relaxamento em meios condutoresBalieiro, Vanderson January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Francisco Eugenio Mendonça da Silveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017.
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O erro em sala de aula: subsídios para o ensino do eletromagnetismoSouza Filho, Moacir Pereira de [UNESP] 25 May 2009 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2009-05-25Bitstream added on 2014-06-13T19:52:37Z : No. of bitstreams: 1
souzafilho_mp_dr_bauru.pdf: 1693823 bytes, checksum: 2fa628ce1854cc10ce117567babf3b80 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo central deste trabalho é a Tese de que o processo dialético entre o erro e a verdade, entre a razão e a experiência, propicia a formação de novas zonas do perfil epistemolótico e, consequentemente, contribui para a aquisição de um conhecimento mais sistematizado e mais elaborado. O estudo da epistemologia de Bacharel por meio de suas características: histórica, descontinuísta, dialética e racionalista, e também, pelas noções de obstáculos epistemológicos e perfil epistemológico, fornece subsídios que nos ajudam a compreender a importância do erro e da verdade no desenvolvimento e na aquisição de conceitos. Trata-se de uma pesquisa teórica e empírica. Primeiramente, pro meio de uma recorrência histórica regressamos à história do eletromagnetismo. As concepções deste período se enquadram em duas regiões do perfil: a idéia de ação a distância e noção da teoria de campo. Podemos verificar a importância do erro e da verdade para a formação de uma nova zona do perfil. Em seguida, no campo pedagógico, fizemos uma pesquisa de campo. Elaboramos um curso de extensão universitária denominado Fundamentos Históricos do Eletromagnetismo e, aplicamos aos alunos do curso de licenciatura em Física da UNESP/Bauru durante o ano letivo de 2006. Os encontros ocorriam quinzenalmente, nos quais, estudávamos alguns episódios históricos relevantes da temática proposta. A metodologia da análise foi dividida em três etapas do processo de psicanálise propostas por Santos (1998): Na conscientização, aplicamos um questionário logo no primeiro dia de aula. A desestruturação consistiu na gravação dos encontros para análises (gravação, transcrição e interpretação de dados). Esta etapa foi dividida em dois módulos que ocorreram no primeiro e segundo semestres letivos. No primeiro módulo, estudamos o período até a descoberta do eletromagnetismo... / The central goal of this work is the Thesis that the dialectic process between error and truth and, between reason and experience, propitiates the formation of epistemological profiles, new zones, and consequently, it contributes for the acquisition of a better knowledge. The study of the Bachelard's epistemology through its historical, discontinuous, dialectical and relationalist characteristics and, through the notions of epistemological obstacles and profiles supplies subsidies that help us to understand the importance of the error and of the truth in the development and acquisition of news concepts. This is a theorical and empirical research. First, through a historical recurrence we return to the history of the electromagnetism. The conceptions of this period show two zones of the profiles: Action at a Distance and theory of field. We can verify the importance of the error and of the truth for the formation of the epistemological profiles's new zones. In the pedagogical field, we did a research in the classroom with some students. We elaborated a course of extension. It has been called Historical Fundaments of the electromagnetism and, we applied it to the students of the Physical Teaching Course at Unesp/Bauru during the year of 2006. The meeting happened biweekly, in which, we studied some excellent episodes of thematic proposal. The methodology of analysis was divided in three stages of the psychonalysis process proposals by Santos (1998). In the awareness, we applied a questionnaire in the first day of class. The destabilization consisted in the recording of the meeting for analysis (recording, transcription and interpretation of the data). This stage was divided in two modules that had occurred in the first and second semesters of the year. In the first module, we studied the period until the discovery of eletromagnetism and, in the second module, its posterior interpretations... (Complete abstract click electronic access below)
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Estudo da convergência no método de elementos finitos aplicado a dispositivos eletromagnéticos não lineares. / Survey on the convergence of non-linear finite element method applied to electromagnetic devices in two-dimension.Rodrigues Filho, Bruno Amado 31 August 2007 (has links)
Neste trabalho é estudada a convergência no método dos elementos finitos (MEF) quando da sua aplicação a dispositivos eletromagnéticos com características não lineares, ou seja, constituídos de materiais ferromagnéticos com curva de magnetização BxH que apresenta o fenômeno da saturação magnética. O método de Newton-Raphson é o método numérico utilizado para a resolução do sistema de equações não linear gerado. São abordadas versões desse método que utilizam fator de relaxação, bem como técnicas para a otimização desse fator, com o intuito de acelerar a sua convergência, mostrando sua efetividade. Aborda-se também a influência da escolha do modelo para a característica B(H) dos materiais ferromagnéticos, tanto em termos de desempenho computacional quanto de precisão. Duas classes de modelos para a curva vxB², bem como para sua derivada dv/dB², são analisados, quais sejam: modelos analíticos e modelos interpoladores. Dentre os modelos analíticos destacam-se os modelos de O\'Connor, Marrocco e de Brauer (exponencial). Os modelos interpoladores utilizados foram de Akima e Spline cúbica. Além do tratamento de materiais com características não lineares, também se realizou um breve estudo da aplicação de materiais do tipo ímã permanente e sua formulação pelo MEF. Outro aspecto avaliado foi a influência de diferentes métodos de resolução do sistema linear de equações algébricas na convergência do método de Newton-Raphson, como o ICCG, BiCGStab, decomposição LU e Wavelet-based Multigrid. Os resultados obtidos mostraram a potencialidade desta última técnica em termos de ganho de desempenho global da solução. / This work presents a study on the convergence of non-linear finite analysis applied to the modeling of electromagnetic devices with plane symmetry. Three aspects have been thoroughly investigated which have influence on the convergence performance, namely: the relaxation factor in the Newton-Raphson algorithm, the model of the magnetization curve and the choice of the linear solver. It is shown that convergence acceleration of the Newton-Raphson algorithm can be achieved with the use of a relaxation factor, along with numerical techniques for optimizing this factor, such as Line Search or the Brent method. Several models for the magnetization curve, both analytical (O\'Connor, Marrocco, Brauer) and interpolation-based (Akima and Cubic Splines), have been analised and comparisons in terms of their computational efficiency, as well as accuracy, are presented in order to give some guidance to the choice of the model. The influence of several linear solvers in the convergence of the Newton-Raphson algorithm has finally been investigated. The following linear solvers have been compared: LU decomposition , ICCG, BiCGStab and Wavelet-based Multigrid. The results show the superiority of the latter to improve the overall computational performance of the solution.
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Estudo da convergência no método de elementos finitos aplicado a dispositivos eletromagnéticos não lineares. / Survey on the convergence of non-linear finite element method applied to electromagnetic devices in two-dimension.Bruno Amado Rodrigues Filho 31 August 2007 (has links)
Neste trabalho é estudada a convergência no método dos elementos finitos (MEF) quando da sua aplicação a dispositivos eletromagnéticos com características não lineares, ou seja, constituídos de materiais ferromagnéticos com curva de magnetização BxH que apresenta o fenômeno da saturação magnética. O método de Newton-Raphson é o método numérico utilizado para a resolução do sistema de equações não linear gerado. São abordadas versões desse método que utilizam fator de relaxação, bem como técnicas para a otimização desse fator, com o intuito de acelerar a sua convergência, mostrando sua efetividade. Aborda-se também a influência da escolha do modelo para a característica B(H) dos materiais ferromagnéticos, tanto em termos de desempenho computacional quanto de precisão. Duas classes de modelos para a curva vxB², bem como para sua derivada dv/dB², são analisados, quais sejam: modelos analíticos e modelos interpoladores. Dentre os modelos analíticos destacam-se os modelos de O\'Connor, Marrocco e de Brauer (exponencial). Os modelos interpoladores utilizados foram de Akima e Spline cúbica. Além do tratamento de materiais com características não lineares, também se realizou um breve estudo da aplicação de materiais do tipo ímã permanente e sua formulação pelo MEF. Outro aspecto avaliado foi a influência de diferentes métodos de resolução do sistema linear de equações algébricas na convergência do método de Newton-Raphson, como o ICCG, BiCGStab, decomposição LU e Wavelet-based Multigrid. Os resultados obtidos mostraram a potencialidade desta última técnica em termos de ganho de desempenho global da solução. / This work presents a study on the convergence of non-linear finite analysis applied to the modeling of electromagnetic devices with plane symmetry. Three aspects have been thoroughly investigated which have influence on the convergence performance, namely: the relaxation factor in the Newton-Raphson algorithm, the model of the magnetization curve and the choice of the linear solver. It is shown that convergence acceleration of the Newton-Raphson algorithm can be achieved with the use of a relaxation factor, along with numerical techniques for optimizing this factor, such as Line Search or the Brent method. Several models for the magnetization curve, both analytical (O\'Connor, Marrocco, Brauer) and interpolation-based (Akima and Cubic Splines), have been analised and comparisons in terms of their computational efficiency, as well as accuracy, are presented in order to give some guidance to the choice of the model. The influence of several linear solvers in the convergence of the Newton-Raphson algorithm has finally been investigated. The following linear solvers have been compared: LU decomposition , ICCG, BiCGStab and Wavelet-based Multigrid. The results show the superiority of the latter to improve the overall computational performance of the solution.
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Desenvolvimento de um ambiente computacional para um simulador eletromagnético baseado no método FDTD / Development of a computational environment for an electromagnetic simulator based on FDTD methodFerreira, Adriano da Silva, 1984- 12 June 2013 (has links)
Orientadores: Hugo Enrique Hernandez Figueroa, Marli de Freitas Gomes Hernandez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo desenvolver um ambiente computacional livre para o software MEEP (MIT Electromagnetic Equation Propagation), um simulador eletromagnético de código aberto baseado no método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (Finite-Difference Time-Domain - FDTD). Este ambiente computacional foi implementado sob o paradigma de Programação Orientada à Objetos, através da linguagem de programação Java, e estruturado em Préprocessamento (configuração do cenário da simulação eletromagnética), Processamento (aplicação do FDTD no cenário configurado) e Pós-processamento (análise e visualização dos resultados da simulação), com o propósito de prover novas funcionalidades para o Préprocessamento e o Pós-processamento do MEEP. Através do VTK (Visualization Toolkit), um software de Visualização e Computação Gráfica Tridimensional, buscou-se implementar requisitos geométricos e gráficos ausentes no Pré-processamento do MEEP com o desenvolvimento de funcionalidades para leitura de arquivos gráficos e construção de modelos geométricos de cristais fotônicos pré-definidos, e com o desenvolvimento de mecanismos eficientes de geração, interação e visualização de objetos gráficos. Utilizou-se, do VTK, funcionalidades para leituras de arquivos STL (Standard Tessellation Language) e Wavefront OBJ, ambos fornecedores de geometrias, e implementou-se um importador de arquivos CAD (Computer-Aided Design), de formato DXF (Drawing Exchange Format), que fornece dados de geometrias e de materiais. O objetivo é prover uma interface gráfica de usuário para possibilitar e facilitar, através da inserção automática e visualização de objetos gráficos, a configuração de cenários mais elaborados nas simulações eletromagnéticas, em oposição ao mecanismo de scripting em linguagens de programação específicas disponíveis nas versões atuais do MEEP. Após executar o estágio de Processamento, o MEEP gera dois arquivos de saída, ambos em formato HDF5, que representam a geometria discretizada e o resultado dos cálculos da simulação. Softwares como MATLAB®, HDFView ou H5utils (ferramenta livre desenvolvida pelo próprio grupo do MEEP) podem manipular arquivos HDF5. Entretanto, essas ferramentas carecem de funcionalidades que permitem análises mais elaboradas e detalhadas em Pós-processamento, oferecendo mecanismos muito simples e limitados para a realização de cortes em geometrias e animação de simulações. Neste sentido, objetiva-se, com este ambiente computacional, contribuir com um Pós-processamento capaz de realizar cortes através de planos posicionados, arbitrariamente, em geometrias tridimensionais simuladas e gerar animações bidimensionais de propagação de ondas eletromagnéticas em simulações bidimensionais e tridimensionais, tomando, como base, os softwares H5utils e VTK / Abstract: This work aims the development of a free computational environment for the software MEEP (MIT Electromagnetic Equation Propagation), an open-source electromagnetic simulator based on Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method. This computational environment has been implemented under the Object Oriented Programming paradigm using Java programming language, and it is structured in Preprocessing (configuration of electromagnetic simulation scenario), Processing (execution of the FDTD on defined scenario) and Post-processing (analysis and visualization of simulation results), with the purpose of providing new functionalities of Pre-processing and Postprocessing for the MEEP. Through the VTK (Visualization Toolkit), a 3D Visualization and Computer Graphics software system, we have implemented geometrical and graphical requirements missing in MEEP's Pre-processing with the development of features for reading graphics files and for building of geometrical pre-defined photonic crystals models, and with the development of efficient mechanisms for generation, interaction and displaying of graphics objects. We used VTK features for reading STL (Standard Tessellation Language) and Wavefront OBJ files, both suppliers of geometries, and we implemented a CAD file importer (Computer-Aided Design), based on DXF format (Drawing Exchange Format), which provides geometrical and material data. The goal is to provide a graphical user interface to enable and facilitate, through automatic insertion and visualization of graphical objects, the configuration of more elaborate scenarios in electromagnetic simulations, as opposed to the scripting engine in specific programming languages available in the current versions of MEEP. After executing the Processing stage, MEEP generates two output files, both in HDF5 format, which represent the discretized geometry and the calculation result of the simulation. Softwares such as MATLAB®, HDFView or H5utils (free tool developed by the MEEP's group) can manipulate HDF5 files. However, these tools lack features that allow more elaborate and detailed analysis in Post-processing, offering very simple and x limited mechanisms for making cuts in geometries and animation simulations. In this sense, the objective is, with this computing environment, to contribute with a Post-processing system able to perform cuts through arbitrary plans in three-dimensional simulated geometries and to generate two-dimensional animations of propagation of electromagnetic waves in two and three-dimensional simulations, based on H5utils and VTK softwares / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica
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