Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-25Bitstream added on 2014-06-13T18:08:24Z : No. of bitstreams: 1 menezes_jpc_me_ilha.pdf: 3284910 bytes, checksum: c8578da11e5d14cfc4d1f4eaaafb100b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Atuadores piezoelétricos convertem energia elétrica em energia mecânica, sendo amplamente utilizados como transdutores de deslocamento micrométricos ou sub-micrométricos de elevada precisão. Neste trabalho, atuadores piezoelétricos flextensionais (APFs), projetados pelo método de otimização topológica, são caracterizados em termos de linearidade entre a tensão de excitação e o deslocamento gerado, bem como em termos de resposta em frequência, utilizando-se um interferômetro de Michelson homódino e em malha aberta. Interferômetros homódinos não realimentados têm seu desempenho prejudicado pelo fenômeno de desvanecimento, causado por perturbações ambientais espúrias que incidem aleatoriamente entre seus braços. Nesta dissertação, enfatizam-se métodos de demodulação de fase óptica baseados em relações envolvendo as componentes espectrais do sinal de saída do interferômetro que são imunes ao problema do desvanescimento. Dentre estes, destacam-se métodos clássicos como J1... J4, J1... J4 modificado, J1... J6 neg e J1... J6 pos. Estes métodos permitem a medição direta de deslocamentos microscópicos, sem a necessidade de qualquer procedimento de calibração. Além disso, não são afetados por instabilidades da fonte óptica, da responsividade do fotodiodo e da visibilidade das franjas de interferência. Contudo, apresentam reduzidas faixas dinâmicas de demodulação de fase. A fim de superar esta deficiência, investiga-se um método adicional de detecção direta, baseado na análise do espectro do sinal fotodetectado, exibindo todas as vantagens dos demais métodos, mas que é capaz de estender a faixa dinâmica de demodulação a valores tão elevados quanto 100 rad. Simulações computacionais são executadas com este método, levando-se em consideração o efeito do desvanecimento e tensões de ruído eletrônico do tipo 1/f, evidenciando... / Piezoelectric actuators convert electrical energy into mechanical energy, being widely used as micrometric or sub-micrometric displacement transducer of high accuracy. In this work, piezoelectric flextensional actuators (PFA’s), designed by the topology optimization method, are characterized in terms of linearity between the drive voltage and the corresponding displacement, as well as in terms of frequency response, using a homodyne, open-loop, Michelson interferometer. Homodyne interferometers without feedback have their performance spoiled by signal fading, caused by spurious environmental disturbances that occur randomly between their arms. This thesis emphasizes methods of optical phase demodulation, based on relations involving the spectral components of the interferometer output signal, which are immune to signal fading. Among these methods, it is detailed here the classical ones, such as J1... J4, modified J1... J4, J1... J6 neg e J1... J6 pos. These methods allow direct measurements of microscopic displacements, free of calibration procedures. Besides, they are not affected by optical source oscillations, photodiode responsivity and interferometric fringe visibility. However, they have reduced dynamic range for phase demodulation. In order to overcome this, this work investigates an additional method for direct detection, based on spectral analysis drawback of the photodetected signal. The method has all the advantages of the others, but it is able to span its demodulation dynamic range to values as high as 100 rad. Numerical simulations are done using this method (considering the signal fading and the 1/f electronic noise voltage), showing its viability to characterize PFA’s. Experiments are performed in laboratory, involving tests with different PFA’s. The method validation is carried out with the aid of an electrooptic intensity modulator, whose phase characteristics can... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-10-31Bitstream added on 2014-06-13T19:08:04Z : No. of bitstreams: 1 pereira_fc_me_ilha.pdf: 2358565 bytes, checksum: 4d967db226fa8d0d0a3f5e5792731645 (MD5) / O grupo de estudos do Laboratório de Optoeletrônica (LOE) da FEIS-UNESP trabalha há vários anos na área de interferometria óptica. A expressão geral da transmissão (razão entre o retardo de fase e a tensão aplicada) de um modulador eletro-óptico de intensidades é idêntica à expressão do sinal fotodetectado na saída de um interferômetro de dois feixes. Em 2012, um novo método de detecção interferométrica de fase óptica foi desenvolvido no LOE, sendo denominado de método de segmentação do sinal amostrado (SSA). Este método é imune ao fenômeno de desvanecimento, é capaz de mensurar o valor da diferença de fase quase-estática entre os braços do interferômetro, consegue medir o tempo de atraso entre o estímulo e a resposta, é pouco sensível ao ruído eletrônico, apresenta excelente resolução, tem ampla faixa dinâmica, permite caracterizar dispositivos não-lineares e pode operar com uma grande variedade de sinais periódicos não-senoidais. Beneficiando-se dessas informações, promoveu-se uma adaptação do método SSA para fins de se implementar um sensor óptico de tensão (SOT) elevada, a base do efeito eletro-óptico linear em cristais de niobato de lítio. O trabalho desenvolvido nesta dissertação se insere nesta linha de pesquisa, porém, ao contrário de trabalhos pregressos realizados no LOE, onde o sinal fotodetectado era amostrado por um osciloscópio digital e processado em microcomputador, agora, empregam-se processadores digitais de sinais (DSPs) tanto para amostrar quanto processar o sinal. Operando-se com a placa eZdspF28335, de ponto-flutuante, foram executadas medições da forma de onda de sinais de alta tensão, em 60 Hz e com elevado conteúdo de harmônicas superiores. Desta forma, gráficos de linearidade (relação entre o retardo induzido versus tensão elétrica aplicada)... / The Optoelectronic Laboratory (OEL) research group has been working for many years in the optical interferometry field. The general expression for the transmission (phase shift and drive voltage ratio) of an electro optic amplitude modulator is identical to the photo-detected signal at the output of a two-beam interferometer. In 2012, a new interferometry method for optical phase detection was developed at OEL, named Sampled Piece-Wise Signal (SPWS) method. This method, which is immune to fading, is used to measure the value of the quasi-static optical phase difference between the arms of the interferometer. The method has small influence from to electronic noise, provides excellent resolution, has a wide dynamic range, and allows the characterization of non-linear devices. Furthermore, the SPWS method is used to measure the time delay between stimulus and response and may operate with a wide variety of non-sinusoidal periodic signals. In this work the SPWS method is adjusted aiming the high voltage measurement by using an optical voltage sensor (OVT) based on the linear electro-optic effect in lithium niobate crystals. Unlike previous studies realized at OEL, where the photo-detected signal was acquired by a digital oscilloscope and processed with a microcomputer, a digital signal processor (DSPs) is employed for both signal acquisition and processing. Measurements of high voltage signal waveforms, at 60 Hz and with higher harmonic content, were performed using the eZdspF28335 card, with floating-point operation. Thus, OVT linearity (induced phase shift versus drive voltage) and frequency response curves were obtained. The spectrum of the high voltage signal was calculated, and hence, parameters such as THD (Total Harmonic Distortion) and IHD (Individual Harmonic Distortion) could be determined. Two different OVT configurations were tested... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by ULISSES SILVA GUIMARÃES null (ulissesguimaraes21@yahoo.com.br) on 2017-04-23T14:46:14Z No. of bitstreams: 1 PPGCC_Tese_Guimaraes_mar2017.pdf: 11881192 bytes, checksum: b616aff4dd851b26e6151f6a753a3e62 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-04-25T19:47:14Z (GMT) / Submitted by ULISSES SILVA GUIMARÃES null (ulissesguimaraes21@yahoo.com.br) on 2017-04-27T00:35:55Z No. of bitstreams: 1 PPGCC_DR_UG.pdf: 11945196 bytes, checksum: 6a00a3b24776e561994802637366de42 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-03T13:21:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guimaraes_us_dr_prud.pdf: 11945196 bytes, checksum: 6a00a3b24776e561994802637366de42 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T13:21:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guimaraes_us_dr_prud.pdf: 11945196 bytes, checksum: 6a00a3b24776e561994802637366de42 (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / A Zona Costeira Amazônica (ZCA) é marcada por uma alta descarga de sedimentos e água doce sob a influência do rio Amazonas, possui ampla plataforma continental, extensas planícies de inundação e planaltos rebaixados. É uma região de clima tropical, caracterizando-se por chuvas e nebulosidade severas, além da influência de macromarés. Este estudo propõe-se a avaliar a precisão de Modelos Digitais de Superfícies (MDSs), elaborados a partir de dados de radar de abertura sintética (SAR) Cosmo-SkyMed (CSK) e TerraSAR-X (TSX), utilizando abordagens de reconstrução tridimensional por interferometria e radargrametria, para caracterizar esse relevo plano e dinâmico da costa amazônica. O estudo foi desenvolvido em quatro experimentos contemplando: i) as variações de linha de costa por meio de detecção de mudanças a partir de imagens ópticas; ii) mapeamento de ambientes costeiros; iii) elaboração e análise de MDSs interferométricos e iv) radargramétricos, por meio das suas respectivas cadeias de processamento SAR. A ZCA teve forte dinâmica nos últimos 15 anos, com acresção total de 5.582,18 km2 e sob a taxa de 372,15 km2.ano-1, erosão total de 5.475,90 km² e sob taxa de 365,06 km2.ano-1, resultando no balanço sedimentar de 106,27 km², com taxa de 7,08 km2.ano-1. O setor Insular Estuarino apresentou a maior dinâmica de linha de costa, com mudanças costeiras de 213,17±56,46 km2 e balanço sedimentar de 20,65±73,59 km2. Os ambientes costeiros amazônicos foram descritos pelo retroespalhamento e pela coerência, os quais compartilharam alta ambiguidade e dispersão elevada, sendo o pior caso de separabilidade e baixa coerência registrado para Planície Costeira. O mapeamento dos diferentes ambientes costeiros resultou em coeficiente Kappa entre 0,46 a 0,51, apontando os ângulos de incidência rasantes e o período seco como mais apropriados para o estudo. Os MDSs interferométricos e radargramétricos foram elaborados em passagens múltiplas de única revisita com compromissos entre ângulos de incidência, linha de base espacial e descorrelação temporal. A acurácia vertical foi realizada por testes estatísticos pareados com levantamentos de campo que resultou em discrepâncias, viés e precisão compatíveis com o Padrão de Exatidão Cartográfica Brasileiro para Produtos Cartográficos Digitais (PEC-PCD), em adição, os MDS foram comparados por meio dos diagramas de Taylor e Alvo. Os MDSs interferométricos alcançaram RMSE entre 9,57 e 25,18 m, com melhor desempenho para o MDS CSK, adquirido com 1 dia de revisita, ângulo de incidência íngreme, no período chuvoso e compatível a escala de 1:50.000, classe A. Entretanto, a abordagem interferométrica não foi capaz de solucionar a reconstrução tridimensional de ambientes que se mostraram incoerentes. Os modelos radargramétricos obtidos pelas abordagens do SARscape e Toutin alcançaram RMSE entre 4,34 e 7,76 m, com melhor desempenho para os modelos de Toutin, que foram compatíveis com a escala 1:50.000, classe A. A radargrametria permitiu a reconstrução tridimensional contínua, incluindo a Planície Costeira de comportamento incoerente. A comparação dos MDSs por meio dos diagramas de Taylor e Alvo, mostrou variações de precisão entre os sistemas CSK e TSX, e suas respectivas condições de aquisição e modelos, com destaque à menor variabilidade e ajuste da correlação para MDSs do sistema TSX, em incidências rasantes, no período seco e gerados pelo modelo de Toutin. O Tabuleiro Costeiro e Terraço Fluviomarinho apresentaram menor erro vertical entre 3,89 e 28,59 m, e entre 3,79 e 20,33 m, respectivamente, enquanto que a Planície Costeira teve maior RMSE entre 4,16 e 26,24 m. O Tabuleiro Costeiro foi o ambiente costeiro mais adequado para estimar altura, com posições plotadas próximas as referências de campo. Os dados CSK e TSX permitiram mapear o relevo plano e dinâmico da ZCA, por meio da banda X, alta resolução espacial e revisita, o que demostrou o suporte para cartografar em detalhe de escala espacial (1:50.000) e frequente atualização (semestral a anual). / The Amazon Coastal Zone (ACZ) is marked by a high discharge of sediments and fresh water under the influence of the Amazon River, which has a wide continental shelf, extensive flood plain and lowered plateaus. It is a region of tropical climate, rainfall, severe cloudiness and macrotidal influence. This study proposes to assess the performance of Digital Surface Models (DSM) based on Cosmo-SkyMed (CSK) and TerraSAR-X (TSX) dataset, using threedimensional reconstruction by interferometry and radargrammetry approaches on the flat and dynamic relief of Amazonian coast. The method focused on four experiments: i) shoreline variations through change detection of optical images, ii) mapping of coastal environments; iii) elaboration and analyses of interferometric DMSs and iv) radargrammetric through their respective Synthetic Aperture Radar (SAR) processing chains. The ACZ had high dynamic in the last 15 years with total sediment deposition of 5,582.18 km2 and under a rate of 372.15 km2 .yr -1 , and with total erosion of 5,475.90 km² and under a rate of 365.06 km2 .yr-1 . Besides, it was obtained a sedimentary balance of 106.27 km² and under a rate of 7.08 km2 .yr-1 . The Estuarine Insular sector presented the greater dynamics of shoreline, registering coastal changes of 213.17 ± 56.46 km2 and sedimentary balance of 20.65 ± 73.59 km2 . The Amazonian coastal environments were described by backscattering and coherence which shared ambiguity and high dispersion, with the lowest separability and coherence noted for Coastal Flat. The mapping of the coastal environments obtained Kappa coefficients between 0.46 and 0.51, indicating the shallow incidence angles during the dry season as more appropriated for the study. The interferometric and radargrammetric DSMs were elaborated in multi-pass and single revisit with commitment between incidence angles, spatial baseline and temporal decorrelation. A vertical accuracy assessment was performed with paired statistical tests at surveyed elevations in the field that resulted in discrepancies, bias and precision, in accordance to the Brazilian Cartographic Accuracy Standard for Digital Cartographic Products (PEC-PCD), in addition, the DSMs were compared throughout Taylor and Target diagrams. The interferometric DMSs achieved RMSE between 9.57 and 25.18 m, with better performance for the DMS CSK, acquired with 1 day of revisit, steeper incidence, in rainy season and compatible at a scale of 1: 50,000, class A. However, the interferometric approach was not able to solve the threedimensional reconstruction in incoherent environments. The radargrammetric models of SARscape and Toutin achieved a RMSE between 4.34 and 7.76, and the best performances were for the Toutin’s models compatible at a scale of 1: 50,000, class A. The advantage of radargrammetry was to provide continuous three-dimensional reconstruction, including the Coastal Flat of incoherent behavior. The comparison of the DMSs through the Taylor and Target diagrams showed fluctuations of precision between CSK and TSX systems and their respective acquisition conditions and models, but it is remarkable the stability of the lowest variability and the correlation well fitted for the DMSs given by TSX system, shallow incidences, dry season and Toutin model. The Coastal Plateau and Fluvial Marine Terrace had the lowest vertical error between 3.89 and 28.59 m, and between 3.79 and 20.33 m, respectively. On the contrary, the Coastal Flat had the highest RMSE between 4.16 and 26.24 m. The Coastal Plateau was the most suitable coastal environment to estimate the height following the Taylor and Target diagrams, with the plotted positions close to the field references. The CSK and TSX data allowed to map the ZCA precisely, based on X-band perspective, high spatial resolution and revisit, which has demonstrated the support for detailed cartography of spatial scale (1: 50,000) and frequent updating (semiannual up to annual).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-06T19:34:30Z No. of bitstreams: 1 JoseHaroldoCavalcanteDeMorais_TESE.pdf: 8218875 bytes, checksum: 74cb32467161f10131b623d5e12e6c43 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-06T21:46:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoseHaroldoCavalcanteDeMorais_TESE.pdf: 8218875 bytes, checksum: 74cb32467161f10131b623d5e12e6c43 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T21:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseHaroldoCavalcanteDeMorais_TESE.pdf: 8218875 bytes, checksum: 74cb32467161f10131b623d5e12e6c43 (MD5) Previous issue date: 2015-12-01 / Esse trabalho tem como objetivo apresentar configura??es de substratos diel?tricos inovadores projetados e fabricados a partir de estruturas metamateriais. Para isso, s?o avaliados diversos fatores que podem influenciar no seu desempenho. A princ?pio, foi feito um levantamento bibliogr?fico a respeito dos temas, que est?o relacionados com as pesquisas sobre: materiais diel?tricos, metamateriais e interferometria ?ptica. S?o estudados, pesquisados e desenvolvidos dois projetos experimentais propostos, que comprovam a efici?ncia de m?todos, para se alcan?ar a permeabilidade magn?tica negativa na forma??o de metamateriais. O primeiro projeto ? a produ??o de uma nova estrutura, com u anel ressoador triangular equilateral (Split Equilateral Triangle Resonator - SETR). O segundo projeto: aplica os princ?pios da interferometria ?ptica, especialmente, com o interfer?metro de Fabry-Perot. T?cnicas para obten??o dos dispositivos que complementam a placa metamaterial como substrato foram pesquisadas na literatura e exemplificadas principalmente por meio de simula??es e medi??es. Foram feitas compara??es, simula??es e medi??es de estruturas convencionais e especiais. As experi?ncias se concentram nas evolu??es e modelagens de substratos metamateriais com aplica??es em antenas de microfita. As melhorias de alguns par?metros de desempenho de antenas tamb?m s?o relatadas. As simula??es das antenas foram feitas nos programas computacionais comerciais. Os resultados medidos foram obtidos com um analisador vetorial de redes da Rhode and Schwarz modelo ZVB 14.

Orientador: Jaime Frejlich / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T12:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freschi_AgnaldoAparecido_D.pdf: 2656275 bytes, checksum: ec10cd6b9d06f75d4a8c1da9b0c1de0a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Apresentamos uma técnica de processamento de sinais destinada aos experimentos de óptica interferométrica que requere, a medida ou o controle da diferença de fase entre duas ondas. A soma de duas ondas ópticas coerentes produz uma intensidade de luz que depende não-linearmente da diferença de fase entre elas. Ao introduzirmos uma oscilação de pequena amplitude e alta freqüência na fase de uma das ondas, obtemos sinais harmônicos da freqüência de oscilação na intensidade de luz. Os termos de primeiro e segundo harmônicos estão em quadratura de fase e são processados eletronicamente para gerar um novo sinal de segundo harmônico, que demodulado com um amplificador lock-in, resulta na medida direta e independente da fase e amplitude de interferência. O sinal demodulado pode ser utilizado num sistema de realimentação negativa para o controle da diferença de fase entre as ondas em um valor arbitrariamente escolhido. A técnica desenvolvida utiliza o sinal proveniente de uma única saída do interferômetro e não apresenta restrições quanto ao estado de polarização das ondas que interferem. Ilustramos a aplicação desta técnica de processamento em experimentos de mistura de duas ondas com cristais fotorrefrativos. Detectamos o entortamento de hologramas em cristais LiNbO3:Fe causado por efeitos de auto-difração e mostramos que o controle da relação de fase entre as ondas transmitida e difratada resulta na correção do entortamento, em maiores eficiências de difração e menores perdas de luz por espalhamento. Em cristais Bi12TiO20 realizamos o registro estabilizado de hologramas dinâmicos. Mostramos que o controle arbitrário de fase pode ser utilizado como meio de controle da velocidade dos hologramas, viabilizando a optimização de características fotorrefrativas como eficiência de difração e transferência de energia / Abstract: A new approach for the independent, direct measurement of the amplitude and phase between two interfering beams is reported. The technique is based on phase modulation and synchronous detection by using a novel harmonics processor and a two-phase lock-in amplifier. The two lock-in output signals can be used in a negative feedback loop to control the phase between the interfering beams at any chosen value and, simultaneously, to monitor the amplitude of the optical interference term. This nondestructive technique exhibits excellent sensitivity and permits phase measurements to within 1º. Applications in two-wave mixing experiments with photorefractive crystals were performed. We detected the hologram bending caused by self-diffraction effects in a LiNbO3:Fe crystal. It was shown that the bending of the hologram phase planes can be avoided, or at least strongly reduced, by controlling the phase between the interfering transmitted and diffracted beams behind the crystals, leading to higher diffraction efficiencies and lower light scattering. This technique was also applied to a Bi12TiO20 crystal to produce phase controlled running holograms. We showed that the phase control between the transmitted and difracted beams can be regarded as a hologram speed control. In this way, one can record noise-free holograms with controllable speed, diffraction efficiency, hologram phase shift and other associated characteristics / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Apresentamos um estudo sobre o fenômeno da decoerência durante a evolução temporal de um estado atômico ao interagir com o campo eletromagnético de uma cavidade não ideal. Apresentamos um modelo em que o campo da cavidade esta acoplado a um banho externo e mostramos os efeitos dissipativos que este acoplamento pode gerar na decoerência para um sistema átomo campo. Discutimos as grandezas relevantes para analise da decoerência através de modelos analíticos e numéricos, principalmente entre os acoplamentos átomo campo e campo banho. Sugerimos que o retardamento observado no processo de decoerência seja uma característica geral em sistemas analisáveis como constituídos de três subsistemas acoplados sequencialmente, com propriedades espectrais e acoplamentos suficientemente assimétricos. / We present a study of the phenomenon of decoherence in the time evolution of an atomic state with the electromagnetic field of a non-ideal cavity. We present a model where the cavity field is coupled to an external bath and show the dissipative effects this coupling can generate in the decoherence of the atom field system. We discuss the relevant variables for the analysis of decoherence in terms of analytic and numerical models, especially the atom-field and field-bath couplings. We suggest that the observed hindrance of the decoherence process may be a general property in systems which can be considered as formed by three subsystems coupled sequentially, with spectral properties and sufficiently asymmetric coupling.

Neste trabalho serão apresentados novos métodos baseados na geração e controle de comprimento de onda em lasers aleatórios e lasers de diodo. Na primeira parte do trabalho será demonstrado um laser aleatório com realimentação localizada em filmes em biopolímeros dopado com corante. O filme é constituído por um ácido desoxirribonucleico e cloreto de cetiltrimetilamônio (DNA-CTMA) dopado com DCM. No dispositivo proposto, a realimentação óptica para o laser aleatório é dada por centros de dispersão posicionados aleatoriamente ao longo das bordas da área ativa. Os elementos de dispersão são nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) ou defeitos aleatórios na interface entre o polímero ativo e ar. Diferentes espectros de emissão são observados, dependendo da geometria da área excitada. Um único ressonador aleatório com dimensões de 2.6 x 0.65 mm2 foi fabricado com emissão aleatória com realimentação obtida pela excitação do dispositivo por completo. A segunda parte deste trabalho apresenta um novo método para a geração e manipulação de franjas de contorno por meio de interferometria speckle com comprimento de onda sintética, usando um único laser de diodo com cavidade externa. A cavidade externa permite sintonizar duas emissões simultaneamente, o que por sua vez muda o intervalo entre as franjas de contorno do interferômetro, além de aumentar a estabilidade do laser. Uma análise de Fourier é proposta como alternativa para medir o comprimento de onda sintético resultante das duas emissões do laser. / In this work, a new method is presented based on generating and controlling the wavelengths emitted by diode lasers and random lasers. In the first part of this work, resonant feedback random lasing from dye-doped biopolymer films is reported, consisting of a deoxyribonucleic acid and cetyltrimethylammonium (DNA-CTMA) complex doped with DCM dye. In the device, the optical feedback for random lasing is given by scattering centers randomly positioned along the edges of the active area. Scattering elements are either titanium dioxide nanoparticles or random defects at the interface between active polymer and air. Different emission spectra are observed, depending on the geometry of the excited area. A single random resonator with dimensions of 2.6 mm x 0.65 mm is fabricated and random emission with resonant feedback is obtained by uniformly pumping the full device. The second part of this work presents a new method for generating and manipulating contour fringes produced with a single external cavity diode laser in a multi-wavelength speckle interferometer. The external cavity allows tuning two simultaneous emissions, which in turn changes the contour interval of interference fringes and also improves laser stability. A Fourier analysis is applied as an alternative method for acquiring the resulting synthetic wavelength from both emissions.

Neste trabalho foi desenvolvido um novo método voltado para a caracterização de lentes térmicas em materiais fotônicos, utilizados como meios ativos no desenvolvimento de lasers. Este método baseia-se em interferometria por padrão de speckle eletrônico (ESPI), utilizando dois lasers de diodo multímodo sintonizados a diferentes freqüências. Com o ajuste desta diferença, foi possível escolher uma resolução apropriada para medirmos as variações geradas no raio de curvatura da frente de onda, relacionados ao efeito térmico. Para os nossos experimentos escolhemos uma amostra vítrea de aluminato de cálcio dopado com 4% de érbio; e potências de bombeio incidentes de até 1,76 mW do laser de bombeio. Os lasers de diodo foram sintonizados para ter um intervalo de contorno por volta de 120 m. Com o aumento da potência absorvida pela amostra, observamos a diminuição da curvatura da frente de onda incidente na CCD, devido ao aumento da potência da lente térmica gerada. Através de uma análise paraxial dos feixes, foi feita uma aproximação para obtermos os valores das lentes para cada configuração, apresentando comprimentos focais de 131,39 mm a 42,76 mm. / In this work we will develop a new method focused on the caracterization of thermal lenses effect in photonic materials used as active media in lasers design. This method is based on electronic speckle pattern interferometry (ESPI) using two multimode diode lasers tuned to different frequencies. Adjusting this difference we can achieve an appropriate resolution to measure the variability generated within the curvature radius of the wavefront due to thermal lens effect. For our experiments we chose a vitreous sample of calcium aluminate doped with 4% erbium and incident pump powers ranging to 1.76mW. The diode lasers were tuned to have a contour interval of around 120m. With addition in power absorbed by the sample, we observed a decrease in the curvature radius incident on the camera due to increased power of the thermal lens generated. Through a paraxial of the wavefront, an approach was made to obtain the values of the lenses for each configuration, with focal lengths ranging from 131.39 mm to 42.76 mm.

Apesar dos pesquisadores afirmarem que os materiais odontológicos restauradores, devido às suas diferentes propriedades mecânicas, influenciam na transmissão da carga para os tecidos de suporte, não foi encontrada comprovação científica concludente. Os trabalhos de análise da distribuição da carga oclusal com diferentes materiais de reconstrução protética não são concordantes em seus resultados. Assim, diante da importância da seleção de materiais restauradores protéticos no prognóstico da reabilitação oral, este trabalho se propôs a estudar a influência de coroas protéticas metalo-cerâmica e de resina, cimentadas no canino, na transmissão de tensões para o tecido ósseo em mandíbulas frescas de cães, utilizando o método de interferometria holográfica de dupla exposição. Seis hemi-mandíbulas frescas de cães da espécie Canis familiares foram fixadas em um dispositivo para garantir a invariabilidade da força aplicada durante o experimento. Uma carga de 0,98 N foi aplicada sobre as coroas, seguindo o longo eixo do dente. Pelo método de interferometria holográfica, foram obtidos 12 hologramas, 6 para cada grupo de amostras. As coroas metalo-cerâmicas apresentaram maior deslocamento, com movimento de intrusão no alvéolo, em relação às de resina. Os microdeslocamentos resultantes nas hemimandíbulas demonstraram comportamentos semelhantes de deflexão, porém, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes na distribuição das tensões ao osso, com relação aos dois tipos de coroas consideradas, demonstrando a influência da presença do ligamento periodontal. / Although researches assert that restoring dental material, due to their different mechanical properties, influences at load transmission to support tissues, it was not find any conclusive scientific evidence. Researches with finite element, implants and different prosthetic reconstruction material do not have an agreement in terms of results. So, considering the importance of prosthetic restoring material selection on oral rehabilitate prognosis, this assignment studied the influence of metaloceramic and resin prosthetics crowns, cemented on canine, during stress transmission to bony tissue of post-mortem dog mandibles, using double exposure holographic interferometry method. Three fresh mandibles were split into 6 hemi-mandibles, which were fixed in a proper device in order to assure the same applied force during the whole experiment. A 0,98 N load was applied to the crowns, following the long axis of the tooth. It was collect 12 holograms, 6 for each sample group. Metaloceramic crowns presented larger intrusion micromovement in the alveolus, comparing that of resin ones. The resulting micromovings in the hemimandibles presented similar deflecting behaviour. However, significant statistical differences on bone tension distribution have not been found, concerning the two types of previously referred crowns, demonstrating the influence of periodontal ligament.

A Holografia Digital (HD) é uma ferramenta acessível, rápida e eficiente para análise de efeitos mecânicos em materiais fotoelásticos. Esses materiais apresentam a propriedade da dupla refração, ou birrefringência, quando submetidos a esforços externos e, como consequência, os efeitos dos estados de polarização da luz transmitidos através de sua estrutura podem ser utilizados na análise das distribuições de tensões. As técnicas holográficas tradicionais não possibilitam o armazenamento das fases da onda de luz e, portanto, dificultam a análise quantitativa do campo de tensões e deformações nesses materiais. A Holografia Digital permite contornar essa dificuldade por meio de processos que utilizam diretamente as fases da onda de luz armazenadas. A partir de um interferômetro com duas ondas de referências ortogonalmente polarizadas é possível obter hologramas simultâneos que, ao serem subtraídos durante um processo de reconstrução holográfica digital por método da transformada de Fresnel, fornecem diretamente as diferenças de fases. Dessa forma, a HD mostra ser uma alternativa na análise de problemas em diversas áreas, pois possibilita, através de uma única captura, obter informações sobre as propriedades ópticas e mecânicas dos sistemas de interesse. O objetivo desse trabalho foi, além do desenvolvimento instrumental, criar um método para obtenção das distribuições de tensões que surgem nos materiais fotoelásticos e validá-lo por comparação, tanto com um modelo teórico a partir de fundamentos do método de Elementos Finitos associado à Fotoelasticidade quanto com um método experimental de Fotoelasticidade RGB. Com os procedimentos do método proposto, determinou-se as distribuições de tensões em uma amostra fotoelástica acoplada a uma peça metálica para observar a aplicabilidade do método. Essas etapas levaram a resultados que apontam a possibilidade de se utilizar técnicas e métodos holográficos digitais no estudo das propriedades de materiais fotoelásticos. / The Digital Holographic (DH) is an handy, fast and efficient tool to obtain the stresses distributions in Photoelastic materials. These materials present the double refraction phenomenon also named temporary birefringence when subjected to external forces, therefore, the effects in polarization state of the light transmitted through the structure can be used to analyze the stress distribution. Traditional holographic techniques do not allow the storage phase of the light wave dificulting the analyze these of the distributions. Digital Holographic allows to overcome these difficulties by processes that obtain directly of the storage phase of light. The holographic apparatus applied to generate the holograms registered the interference between two orthogonally polarized reference waves and an object wave transmitted through the samples. The resulting phase maps were reconstructed numerically by the Fresnel transform method. Thereby, the DH is an alternative for the study of problems in several fields, because it allows, through a single capture, to obtain information about the optical and mechanical properties of the systems of interest. The objective of this work was, besides instrumental development, create a method in Digital Holography to obtain the stresses distributions in Photoelastic materials and validate it by comparisions between the theorical Finite Element Method associated with Photoelasticity with the experimental method of Photoelasticity RGB. The procedures of the proposed method were used for determine stresses distributions in a Photoelastic sample with a metal part coupled in your superior base to verified its aplicability. Together, these results demonstrate the possibility of using digital holographic techniques and methods for studying mechanical properties of the Photoelastic materials.