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Acoplamento de luz do laser semicondutor em fibras ópticas multimodo

Zampronio, Marlete Aparecida 23 July 1981 (has links)
Orientador: Harish R. D. Sunak / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T07:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zampronio_MarleteAparecida_M.pdf: 2387693 bytes, checksum: 3b16a6ed0cbce780c6ce3e45436884a9 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Fizemos um estudo do acoplamento de luz de lasers semicondutores em fibras ópticas multimodo. O feixe de luz destas fontes tem uma grande divergência e, portanto, mostramos que o acoplamento direto da luz em típicos de extremidade plana é muito ineficiente. Um modelo teórico simples, baseado no perfil Gaussiano da distribuição angular do feixe do laser, no "campo-distante", prediz com bastante exatidão, a eficiência de acoplamento. Mostramos também que esta pode ser aumentada significativamente, quando a extremidade da fibra é transformada em (a) uma esfera e (b) afilamento-com-esfera. Fazendo os deslocamentos axial, lateral e angular, entre laser e fibra, com estas três diferentes extremidades, mostramos que o aumento da eficiência do acoplamento dos dois últimos tipos é acompanhada pela desvantagem na mais restrita tolerância nos alinhamentos. Os resultados desta tese serão úteis para (I) os desenhistas de conectores permanentes do acoplamento laser-fibra; (2) desenhistas de sistemas para predizer o espaçamento entre repetidores, em sistemas de comunicações por fibras ópticas / Abstract: We have carried out a study of coupling light from semiconductor lasers into multimode optical fibers. These light sources have a large divergence of the beam and hence we show that butt-coupling into typical plane-ended optical fibers is very inefficient. A simple theoretical model, based on the far-field Gaussian profile of the light beam, predicts the launching efficiency fairly accurately. We also demonstrate that this can be improved significantly when the fiber end is transformed into (a) a sphere and (b) taper-with-sphere. By carrying out axial, lateral and angular displacements between laser and fiber, with these three different fiber terminations we show that the increased launching efficiency, in the latter two types, is accompanied by the disadvantage of much tighter alignment tolerances. The results in this thesis will be useful to (1) those designing permanent laser-fiber launching modules (2) systems designers projecting repeater spacing, in fiber optical communication systems / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Filamentos em lasers de semicondutor

Nunes, Frederico Dias 15 July 1974 (has links)
Orientador: Jose Ellis Ripper Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T21:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_FredericoDias_M.pdf: 1344893 bytes, checksum: ca80787364a932c1ac2d146fa070387f (MD5) Previous issue date: 1974 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Estudo das ondas guiadas em lasers de semicondutor

Pudenzi, Márcio Alberto Araujo, 1952- 23 July 1980 (has links)
Orientador: Marcio D'Olne Campos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T22:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pudenzi_MarcioAlbertoAraujo_D.pdf: 1661660 bytes, checksum: c3af5651b6917be3bcceed6e06b78fa2 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho estudamos as ondas guiadas em lasers de semicondutor. Na primeira parte realizamos o estudo experimental de lasers com faixa de contato Inclinada em relação aos seus espelhos. Na segunda parte, desenvolvemos um método matricial para estudarmos a propagação e reflexão de ondas guiadas em lasers / Abstract: In this work we studied the guided waves in semiconductor lasers. In the first part we carried on the experimental measurements on lasers with stripe nonorthogonal to the mirrors. In the second part we developed a matrix method for the study of propagation and reflection of guided waves in lasers / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Chaves elétricas a semicondutor controladas por pulsos laser de picosegundos

Portella, Marcia Tereza 27 September 1984 (has links)
Orientadores: Marco Antonio Fiori Scarparo, Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T21:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Portella_MarciaTereza_M.pdf: 2345427 bytes, checksum: 923e84aab02228356b3f613f56dfd5e9 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a construção e estudo de chaves elétricas ultra rápidas. Tais dispositivos construídos a partir de semicondutores de alta resistividade, realizam uma transformação direta da energia do pulso de luz ultra curto em sinais elétricos. Estes sinais tem tempos de subida e duração de picosegundos. Os parâmetros relevantes a construção como: geometria da linha de transmissão, contatos entre metal e semicondutor, cabos coaxiais, conexões entre cabos e linhas foram estudados. Grande atenção foi dispensada aos efeitos da potência média do laser incidente e de campos elétricos aplicados. Os materiais utilizados foram arsenieto de gálio e fosfeto de índio com diferentes distâncias entre os eletrodos. Pulsos elétricos com amplitude de 2,8 V e tempo de subida £ 50ps foram obtidos com chaves de InP a urna repetição 150 MHz / Abstract: In this work we have studied the construction of ultra-fast electrical switches activated by ultrashort laser pulses. Such devices, built based on high-resistivity semiconductors, transform the energy of ultra short light pulses in electrical signals. These signals have rise time and pulse width of the order of pico-seconds. Parameters concerning the construction as: transmission lines, metal ¿ semiconductor contacts, coaxial cables, cables and line connections have been studied. Effects of mean power of the incident laser beam and applied electrical fields have also been considered. The materials used were gallium-arsenide and indium phosphide with different distance between the electrodes. Electrical pulses with amplitudes of 2,8 V and rise times £ 50ps were obtained with switches of InP at a repetition rate of 150 MHz / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Fabricação e caracterização de lasers semicondutores de In 1-x GaxAsyP1-Y- 1,3 um

Prince, Francisco Carlos de, 1954- 23 July 1981 (has links)
Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T22:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prince_FranciscoCarlosde_D.pdf: 2870915 bytes, checksum: 6d002fea748f357cbe85332e671432fa (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: A idéia de se fabricar lasers semicondutores de InGaAsP surgiu em fins de 76 quando o Prof. Navin Patel retornou de uma conferência nos Estados Unidos, na qual J. Hsieh havia apresentado um trabalho sobre tais lasers. Isso encaixou muito bem nos objetivos do grupo na época, que estava se voltando para a fabricação de lasers semicondutores de GaAlAs aplicáveis em comunicações ópticas, através do projeto Laser-Telebrás. Além de alguns trabalhos publicados em revistas internacionais, este é o principal fruto do trabalho iniciado na época. O trabalho, contém duas idéias novas. Primeiro, um laser especial que evita distorções e não-linearidades na curva de intensidade de luz como função da corrente foi fabricado e caracterizado. Segundo, uma inovação nos lasers convencionais foi feita com êxito: a introdução de camadas confinantes quaternárias cuja morfologia de superfície é melhor, possibilitando uniformizar as propriedades dos dispositivos de uma determinada pastilha, e aumentar a repetibilidade do processo de fabricação. Além dessas duas idéias, a tese contém toda tecnologia desenvolvida na fabricação, desde o crescimento epitaxial até a caracterização do dispositivo final, dos lasers semicondutores de InGaAsP, incluindo propriedades ópticas, elétricas e térmicas, além de física de funcionamento de tais dispositivos / Abstract: The possibility of optical communication systems for long distance and high capacity, together with the slow degradation rate of the In1-xGaxAsyP1-y devices is the main force that drives this technology forward. To fabricate devices for such applications we need to be able produce wafers with a high device yield and low threshold current density, with a high degree of reproducibility. Optical scattering losses caused by small corrugations at the interfaces of the active layer of DH wafer, can be responsible for a considerable increase in threshold current density of a laser device, depending upon the number and nature of the corrugations present within the device. This problem of imperfect morphology at the interfaces introduces an uncontrolled variation in average threshold current density from wafer to wafer and also a large scatter in the threshold current density of devices made from a given wafer. Attempts were made to improve the binary buffer layer morphology by varying the degree of supercooling and the cooling rate. Our observations suggest that the surface morphology of the binary InP layers is influenced strongly by the substrate orientation and phosphorous losses from the substrate surface during the pre-heating period. In contrast to this, very smooth layers are obtained with the quaternary In1-xGaxAsyP1-y alloy, even when x and y as 0.03 and 0.08 respectively. The results obtained with laser devices fabricated from wafers with quaternary confining layers are very encouraging: the devices have low threshold current density, as low as 1 kA/cm2, and the threshold scatter around the average value is very small. Continuous wave operation at room temperature has been achieved for lasers with SiO2 stripe as narrow as 10mm and active layer thickness of 0.1mm. To solve the problem of nonlinearity, a special laser structure was fabricated using two-step liquid phase epitaxy. The fabrication and properties of the conventional SiO2 striped lasers and this new laser structure, are described in detail / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Estudo de lasers semicondutores acoplados a cavidades externas para aplicação em sistemas de alta velocidade

Barros Junior, Luiz Eugenio Monteiro 31 July 1992 (has links)
Orientadores: Rui F. de Souza, Edson Moschim / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-17T08:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarrosJunior_LuizEugenioMonteiro_M.pdf: 2721519 bytes, checksum: 3084979701ac2e857867c260b9fe7ae7 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre os diodos laser a semicondutor acoplados a urna cavidade externa e sua aplicação a sistemas de comunicação digital de alta velocidade. Primeiramente, é feita urna análise estática do conjunto laser a semicondutor acoplado a urna cavidade externa passiva onde discute-se regimes e pontos de operação. Neste sentido, estuda-se a influência da cavidade externa na freqüência de ressonância e na densidade de portadores necessária para oscilação, bem corno no número de modos presentes. Posteriormente, faz-se urna análise dinâmica baseada no desenvolvimento e na solução numérica das equações de taxa que regem o funcionamento do sistema laser+cavidade externa. Finalmente, faz-se urna avaliação do desempenho desta fonte óptica sob modulação direta quando inseri da num sistema de comunicação digital com taxas de transmissão de até 5 Gbit/s / Abstract: This work deals with semiconductor laser diodes coupled to an external cavity and its application to high velocity digital communication systems. Initially, a static analysis is performed for the semiconductor laser coupled to an external cavity, including mode and point of operation. In this sense, the influence of the external cavity on the resonance frequency and on the carrier density required for oscillation, as well as the number of modes involved, is investigated. Later, a dynamic analysis is presented based on the development and numerical solution of the rate equations that govern the operation of the assemble laser plus external cavity. Finally, an evaluation of the performance of this optical source under direct modulation is presented for a digital communication system operating at transmission rates up to 5 Gbit/s / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Uma teoria para atrasos longos Q-switching e fenômenos correlatos

Nunes, Frederico Dias 15 July 1976 (has links)
Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T17:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_FredericoDias_D.pdf: 3701766 bytes, checksum: 7f29f898d174bfcd8e620b6bca420b1a (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Modelo teorico de laser DH de GaAs incluindo calculo auto-consistente de perfil de temperatura

Mattos, Theresinha de Jesus Serra de, 1947- 23 July 1980 (has links)
Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattos_TheresinhadeJesusSerrade_D.pdf: 2251899 bytes, checksum: 22831eec0ff6ea63fbb8c0a6dc6e7406 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho, faz-se um estudo de distribuições de temperatura, portadores, densidade de corrente e ganho, na região ativa, para um laser de heteroestrutura dupla de GaAs - AlxGa1-xAs, de faixa plana. Um método de cálculo auto-consistente é utilizado na determinação das distribuições acima mencionadas. A operação do dispositivo por injeção de corrente resulta num acréscimo de temperatura da região ativa, o que por sua vez determina novas distribuições de corrente, portadores e ganho. O processo iterativo de cálculo dessas distribuições termina quando se alcançam distribuições estacionárias. Faz-se também, um estudo da variação do índice de refração do material da região ativa, que constitue a cavidade ressonante, bem como da distribuição espacial do modo fundamental da radiação eletromagnética na cavidade, como função da distribuição final de portadores na junção em operação. O comportamento dessas distribuições no laser em operação define a corrente limiar do mesmo. A dependência da corrente limiar com a largura da faixa, espessura da camada ativa e coeficiente de difusão é também estudada. Como resultado desses cálculos, determina-se a resistência térmica do laser e estuda-se sua dependência comos vários parâmetros que caracterizam o dispositivo. Na parte experimental mede-se a variação de temperatura média da junção observando-se o espectro de emissão do dispositivo e o comportamento dos modos longitudinais da cavidade Fabry-Perot formada pelos espelhos do laser. Determina-se, experimentalmente, a resistência térmica do dispositivo por este processo e seu valor medido é comparado com o calculado. A excelente concordância entre o valor teórico e o medido da resistência térmica é um indicativo que reforça o modelo de cálculo assumido inicialmente. A variação da constante dielétrica com a temperatura é determinada medindo-se a variação térmica do comprimento de onda de um modo longitudinal em função da corrente de injeção / Abstract: In this work the temperature, carrier density, current density and gain profiles along the active region of a double-heterostructure GaAs - AlxGa1-xAs semiconductor laser have been investigated by a self-consistent iteractive rnethod developed in order to calculate these distributions. Current injection results in a temperature rise at the active region, which, in turn, entails changes in the profiles for the current and carrier densities and for the laser gain. In our calculations the iteraction was carried on until stationary distributions were reached. The refractive index profile of the active region was determined as a function of the final temperature and carrier distributions. The spatial distribution of the electromagnetic radiation for the fundamental laser mode was calculated. The behavior of these distributions during laser operation defines the threshold current, which dependence on the acti ve layer thickness and stripe width was also determined. We also carried on an experimental determination of the thermal resistance of stripe-geometry DH lasers, by varying the current pulse rate up to cw condition and determining the change in the laser wavelength of a selected Fabry-Perot mode. The measured value of thermal resistance is in excelent agreement with its calculated value. We also determined the temperature dependence of the dielectric constant from the measured spectral thermal shift of each Fabry-Perot mode as function of driving current / Doutorado / Física / Doutor em Ciências
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Fabricação e caracterização de laser de homojunção de GaAs em contato de faixa

Carvalho, Mauro Monteiro Garcia de, 1948- 15 July 1977 (has links)
Orientadores: Marcio D'Olne Campos, Navin B. Patel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T07:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_MauroMonteiroGarciade_M.pdf: 1282225 bytes, checksum: 4628e58c5c6df97ab49ae3f1f3e93883 (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Física / Mestre em Física
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Crescimento epitaxial de GaAs pela Tecnica Movpe

Maia, Izaque Alves 14 July 2018 (has links)
Orientador : Ines Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-14T17:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_IzaqueAlves_M.pdf: 13797451 bytes, checksum: 43aec3ddc8a6469ebf5462d910e4e172 (MD5) Previous issue date: 1988 / Mestrado

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