Neste trabalho estudamos a forma de linha na absorção de dois fotons nas transições 4f7 de defeitos cristalinos superpostas com bandas de absorção multifonons. Escrevemos o perfil de linha sob a forma de Fano. O íon em estudo é Eu++ como defeito em um cristal de CaF2. Apresentamos o desenvolvimento da instrumentação necessária para realização do experimento, e obtemos resultados de ótima qualidade. / In this work we study the absorption of two photons in the electronic transition within the 4f 7configuration wich is superposed to the vibronic structure of 4f 7 - 4f65d transition. We describe the line shape with the Fano\'s formalism. The study was carried out on Eu+2 doped CaF2. The experimental apparatus was build and the results obtained are in good agreement with the theoretical predictions.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T18:19:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_OtimizacaoRestricoesLineares.pdf: 2100092 bytes, checksum: 17dbf2fc2263d9dfd1044290efe95364 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T18:29:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_OtimizacaoRestricoesLineares.pdf: 2100092 bytes, checksum: 17dbf2fc2263d9dfd1044290efe95364 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:29:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_OtimizacaoRestricoesLineares.pdf: 2100092 bytes, checksum: 17dbf2fc2263d9dfd1044290efe95364 (MD5) Previous issue date: 1987-09-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Propõe-se um algoritmo para otimização com restrições lineares e variáveis canalizadas que usa precondicionamento periódico para solução dos sistemas lineares. O algoritmo é do tipo gradientes conjugados com projeção e faz uso de fatorações ortogonais esparsas para o precondicionamento. Uma coleção de testes é apresentada. É feita uma comparacão, no caso de problemas lineares, com resultados obtidos pelo sistema MINOS.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-02-12T15:41:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Cristiano Santos Lopes.pdf: 29539894 bytes, checksum: f1c58591825997b77f26dff47e244408 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-12T15:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Cristiano Santos Lopes.pdf: 29539894 bytes, checksum: f1c58591825997b77f26dff47e244408 (MD5) Previous issue date: 2018-10-24 / Os nanofluidos plasmônicos tem sido empregados em diversas aplicações nos mais variados campos, como por exemplo, fluidos de arrefecimento, coletores solares e agentes teranósticos. Dentro desta área, o entendimento da difusividade térmica é extremamente importante e as diversas técnicas que existem para a sua determinação podemoferecerresultados divergentes.O usodetécnicasfototérmicasapresentamuma grande sensibilidade para medir vários parâmetros dos nanofluidos. Neste trabalho, nanopartículasesféricasdepratacomtamanhomédiode32nmforamsintetizadaspelo métododeTurkevicherevestidascomosurfactantePolivinilpirrolidona(PVP).Medidas de índice de refração não linear e difusividade térmica de nanofluidos de prata foram realizadas por meio das técnicas de Z-Scan e Lente Térmica. Conseguimos obter uma relação entre o índice de refração com a frequência, e também da difusividade térmica com a concentração de nanopartículas. Estes resultados foram corroborados uma vez que a técnica utilizada neste trabalho foi replicada para a análise da difusidade térmica da água, cujo valor adquirido está de acordo com o valor já conhecido na literatura. / Plasmonic nanofluids have been used in several applications in many different fields, such as cooling fluids, solar collectors and theranostic agents. Related to this area, the understanding of thermal diusivity is extremely important and the various techniques that exist for its determination can offer divergent results. The use of photothermal techniques shows presents a great sensitivity to measure various parameters of nanoflu- ids. In this work, silver spherical nanoparticles with a average diameter of 32 nm were synthesized by the Turkevich method and coated with the surfactant Polyvinylpyrroli- done (PVP). Nonlinear refractive index and thermal diffusivity measurements of silver nanofluids were performed using the Z-Scan and Thermal Lens techniques.We obtained a relation that describe the dependence of the refractive index index of refraction with the frequency and also for of the thermal diffusivity with the nanoparticles concentration. These results were corroborated since the technique used in this work was replicated for the water thermal diffusion analysis, whose obtained value is in agreement with the expected literature value.

Geração de luz supercontínua é um efeito caracterizado por um forte alargamento espectral induzido por efeitos não-lineares no meio óptico, e que encontra uma vasta gama de aplicações, como tomografia por coerência óptica, espectroscopia e metrologia de freqüência. No presente trabalho, os fenômenos físicos responsáveis pela geração de luz supercontínua são estudados teoricamente, utilizando a ferramenta numérica desenvolvida para dar suporte à teoria. Os efeitos de polarização relacionados à geração de luz supercontínua também são analisados e, neste contexto, a utilização de uma fibra de cristal fotônico com formato tipo-D e alta birrefringência é proposta para servir como meio óptico. As características do supercontínuo gerado nesta fibra são analisadas teoricamente, novamente com o apoio da ferramenta numérica. A análise conclui que a fibra proposta apresenta consideráveis vantagens em relação às fibras convencionais, principalmente por ser capaz de manter o estado de polarização da luz supercontínua estável. / Supercontinuum generation is an effect characterized by a strong spectral broadening induced by nonlinear effects in the optical medium. There is a wide range of applications for this effect, such as optical coherence tomography, spectroscopy and frequency metrology. In this work, the physical phenomena responsible for supercontinuum generation are theoretically studied relying on the developed numerical tool to support the theory. The polarization effects related to supercontinuum generation are also assessed and, in this context, a highly birefringent D-shaped photonic crystal fiber is proposed as a medium for supercontinuum generation. The characteristics of supercontinuum generation in the proposed fiber are theoretically analyzed. The analysis concludes that the proposed fiber shows considerable advantages over conventional fibers, mainly due to the capability to keep the state of polarization of the supercontinuum stable.

Nós estudamos experimentalmente e teoricamente Efeitos Transientes em conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro ondas em cristais dopados com Cr POT. 3+. Estudamos os efeitos transientes na conjugação de fase em Al IND 2 O IND. 2 : Cr POT. 3+ (Rubi) e GdAl O IND. 3 Cr POT. 3+ (aluminato de gadolíneo) com um laser de Ar POT. + (em =514,5nm). Um novo modelo teórico é apresentado que explica razoavelmente os resultados experimentais cuja compreensão anterior pela literatura era devido somente pela parte absortiva do índice de refração[12] pois em cristais dopados com Cr POT. 3+ (Al IND. 2 O IND. 3: Cr POT. 3+ e GdAl O IND. 3 : Cr POT. 3+ a parte dispersiva do índice de refração não-linear n IND. 2 é pelo menos uma ordem de grandeza maior que a parte absortiva [15,28]. / We have studied experimentally and theoretically Transient Effects in Degenerate Four-Wave Mixing by Phase Conjugation in ion-doped crystals with Cf3+. We have studied transient effects in phase conjugation in Al2O3:Cf3+ (Ruby) and GdAlO3:Cr3+ Gadolinium Aluminate) with an Argon laser (at =514.5nm). A new theoretical model is presented that reasonably explains our experimental results whose understanding in previous papers was due to the imaginary part of the refraction index [12] because in crystals doped with cr3+ (Al2O3:Cr3+ and GdAIO3:Cr3+) the real part of the nonlinear refraction index n2 is at least one order of magnitude greater than the imaginary part [15,28].

No presente trabalho, estudamos e desenvolvemos algoritmos com análise de complexidade de avaliação de pior caso para problemas de programação não linear. Para minimização irrestrita, estabelecemos dois algoritmos semelhantes que exploram modelos de ordem superior com estratégia de regularização. Propusemos uma implementação computacional que preserva as boas propriedades teóricas de complexidade, e fizemos experimentos numéricas com problemas clássicos da literatura, a fim de atestar a implementação e avaliar a aplicabilidade de métodos que empreguem modelos de ordem superior. Para minimização com restrições, estabelecemos um algoritmo de duas fases que converge a pontos que satisfazem condições de otimalidade de primeira ordem não escaladas para o problema de programação não linear. / In the present work, we have studied and developed algorithms with worst-case evaluation complexity analysis for nonlinear programming problems. For the unconstrained optimization case, we have established two similar algorithms that explore high-order regularization models. We have proposed a computational implementation that preserves the good properties of the evaluation complexity theory, and we made numerical experiments with classical problems from the literature, in order to check the implementation and certify the practical applicability of methods that employ high-order models. For the constrained optimization case, we have established a two phases algorithm that converges to points that meet the unscaled first-order optimality condition for the nonlinear programming problem.

Com o objetivo de estudar os efeitos provocados pela adição de um corante em um cristal líquido termotrópico (CL), pesquisamos neste trabalho a influência da temperatura na reorientação das moléculas deste composto, bem como o índice de refração e a absorção não-linear, devido à presença de um campo eletromagnético. O CL estudado apresenta a reorientação de suas moléculas na presença de luz polarizada. Esta reorientação se deve à polarização provocada pelo campo eletromagnético da luz incidente nas moléculas do CL. O torque, que ocasiona tal reorientação, é denominado torque óptico Gammaopt. Quando estes CLs são dopados com determinados corantes, o campo incidente também interage com o corante, induzindo assim dipolos elétricos. Estes dipolos, por sua vez, interagem com as moléculas do CL provocando nelas um torque adicional Gammadye. Este torque adicional é proporcional ao torque óptico Gammadye = eta Gammaopt, onde eta é uma característica do corante denominado de fator de amplificação do torque óptico e depende da temperatura em que a amostra se encontra. A principal ferramenta do nosso estudo é a técnica de varredura z e, é através dela, que observamos a influência da temperatura nos efeitos não-lineares, refrativo e absortivo, exibidos pelas amostras. Através de tal técnica, calculamos, em função da temperatura, o fator de amplificação do torque óptico (eta); os índices de refração não-lineares (n2) devido à reorientação molecular da amostra, com e sem corante; e os coeficientes de absorção não-lineares (Beta) da amostra dopada devido a efeitos térmicos, de reorientação (torque) e de todos os efeitos somados. / With the objective of studying the effects due to the addition of a dye in a thermotropic liquid crystal (LC), we investigated in this work the influence of the temperature in the reorientation of the molecules of this compound, as well as the refraction index and the non linear absorption, in the presence of a electromagnetic field. The studied LC presents the reorientation of its molecules in the presence of polarized light. This reorientation is due to the polarization induced by the electromagnetic field of the incident light in the molecules of LC. The torque, that causes such reorientation, is named Gammaopt. When these LCs are doped with certain dyes, the incident field also interact with the dye, inducing electric dipoles. These dipoles, interact with the molecules of the LC producing an additional torque Gammadye. This additional torque is proportional to the optical torque Gammadye = eta Gammaopt, where eta is a characteristic of the dye, a factor of amplification of the optical torque, that is temperature dependent. The main tool of our study is the z-scan technique and, it is through it, that we observed the influence of the temperature in the non linear, refractive and absorptive effects, exhibited by the samples. Through this technique, we calculated, as a function of the temperature, the amplification factor of the optical torque (eta); the non linear refractive index (n2) due to the molecular reorientation of the sample, with and without dye; and the non linear absorption coefficient (Beta) of the doped sample due to thermal effects, of reorientation (torque) and of all the effects together.

Neste trabalho, estudamos as propriedade ópticas da tetrapiridilporfirina (TPyP), usando clorofórmio como sol vente. Para a caracterização óptica linear foram medidos os espectros de fluorescência e absorbância, tendo este último nos permitido determinar a seção de choque para o estado fundamental com radiação incidente em 532 nm. Usamos a técnica de varredura Z com trem de pulsos (VZTP) para medirmos a absorção não linear da TPyP, em 532 nm, e determinamos, através de um modelo fenomenológico de cinco níveis, vários parâmetros espectroscópicos tais como seções de choques e tempos de vida dos estados. Além disso, com a utilização da técnica de espalhamento hiperRayleigh (HRS) medimos a primeira hiperpolarizabilidade da TPyP, dissolvida em clorofórmio em 1064 nm usando, como material de referência, a p-nitroanilina (PN A), diluída em metanol. / This work reports on the optical properties of the tetrakis(pyridil)porphyrin (TPyP). In order to perform the linear optical characterization, fluorescence and absorbance spectra were obtained, where the latter allowed the determination of the cross-section for the ground state with incident radiation at À = 532 nm. We used the Zscan tecnique with pulse trains (ZSPT) to measure the nonlinear absorption of TPyP, at 532 nm, and we managed to determine, through a phenomenological five levels model, several spectroscopic parameters such as cross-sections and lifetime of the states. Moreover, we measured the first hyperpolarizability of TPyP dissolved in chloroform, at À = 1064 nm, using the Hyper-Rayleigh scattering (HRS) technique. The reference material used for HRS measurements was p-nitroaniline (PNA) dissolved in methanol.

O projeto de doutorado tem como objetivo estudo e montagem de um sistema laser que gere feixe laser de comprimento de onda sintonizável continuamente, com intervalo espectral na região infravermelho (IV) próximo e médio. O trabalho foi dividido em três partes: (i) laser de Nd:YAG @1064nm, (ii) aplicação deste sobre uma cavidade ressonante OPO e (iii) simulação de cavidades laser em anel. O laser de Nd:YAG foi montado e aprimorado a partir de outro laser desenvolvido anteriormente, o qual foi transformado em fonte polarizada pela inserção de um elemento óptico no seu interior. Em comparação com o laser não polarizado, ele apresentou potência de saída com valores relativamente altos, com um máximo de 30W, e melhora do fator de qualidade do feixe de M2<1,3 mais próximo do valor ideal igual a 1 e assim próximo do modo TEM00, adequado para aplicações de transferência de energia. A aplicação do laser Nd:YAG polarizado sobre uma cavidade OPO linear (meio ativo: cristal de Niobato de Lítio dopado 5%MgO:LiNbO3 com alternância de polarização, conhecido pela sigla PPLN) foi bem sucedida, por ter sido observado seu funcionamento pela geração em seu meio ativo dos feixes (&lambda;S, &lambda;C) sinal e complementar sintonizados continuamente, mostrando que valores de potência e fator de qualidade foram adequados e suficientes para ser testado em um OPO. Foi mensurada na saída potencia de 1W para o feixe complementar, onde a eficiência de inclinação da curva mostrou valores de 20,8% e 23,4% para bombeio pulsado (temperaturas do cristal TC=100°C/150°C), e o valor de 11,1% (TC=150°C) para bombeio contínuo. A aplicação da técnica knife-edge no feixe complementar (TC=150°C/rede periódica do cristal &Lambda;0=31,59m/ &lambda;C=2470nm) resultou em fator de qualidade do feixe de M2=5,75(165). Foi realizada simulação numérica, visando estudo e planejamento de duas cavidades em anel simétricas, com sintonização contínua dos feixes de interesse na saída. A primeira contém um cristal PPLN como meio ativo, onde ocorre Oscilação Paramétrica, gerando feixe na região espectral do IV médio. A segunda cavidade possui dois cristais, que são PPLN e Triborato de Lítio (LiB3O5 conhecido pela sigla LBO), onde ocorrem na ordem Oscilação Paramétrica e Geração de Segundo Harmônico, gerando feixe na região espectral entre visível e IV próximo. Foram obtidos dois conjuntos de valores de dimensões para as cavidades, usando base teórica e condições de contorno apropriadas ao realizar os cálculos necessários, fixadas as informações sobre os respectivos componentes ópticos, onde o feixe de bombeio @1064nm focalizado no centro do cristal PPLN possui valor de cintura de feixe pouco maior que 50 &mu;m. O laser de Nd:YAG @1064nm polarizado desenvolvido possui montagem simples e custo baixo de seus componentes, reduzindo o custo do sistema laser final onde foi aplicado, comparado com outros sistemas laser sintonizáveis. Deseja-se estudar o desenvolvimento destes para um modelo de frequência única, usando-o como fonte de bombeio para geração de feixes com largura de linha estreita, visando aplicação em espectroscopia. / The purpose of this doctoral project is the study and mounting of a continuously tunable wavelength laser system generating beams in the near and to middle infrared (IR) spectral region. This work was divided into 3 parts: (i) fundamental mode, polarized Nd:YAG @1064nm laser, (ii) its use in a resonant OPO cavity and (iii) ring cavity laser simulations. A continuous Nd:YAG @1064nm laser was mounted and developed, based on an already tested setup, with the added feature of a polarized beam at the exit. Compared with the non-polarized laser source, it presented high output power, with maximum value of 30W, and an improvement of the beam quality factor such that M2<1,3, close to the ideal value of 1. The application of this polarized Nd:YAG laser as a pump source for a linear Optical Parametric Oscillator (OPO) was successful, generating tunable Signal and Idler beams (&lambda;S, &lambda;C) inside the active media (5%MgO:LiNbO3; doped periodically-poled Lithium Niobate crystal, or PPLN). For the idler beam, a maximum power of 1,1W was measured, and 3 slope efficiency values were obtained of 20,8% (TC=100°C) and 23,4% (TC=150°C) for the pulsed pump source, and the value of 11,1% (TC=150°C) for the CW pump source. The knife-edge technique applied in the idler beam (TC=150°C, crystal periodic grating &Lambda;0=31,59m, &lambda;C=2470nm) resulted in a beam quality factor of M2=5,75(165). Numerical simulations were performed, aiming at the study and planning of 2 symmetrical ring-cavities to generate continuous tunable beams at their exits. The first cavity contains a PPLN crystal as active media, where Parametric Oscillation occurs generating two beams in the mid IR spectral region. The second cavity contains two crystals inside it, a PPLN for the OPO and a Lithium Triborate (LiB3O5 known as LBO) for Second Harmonic Generation (SHG), with the beam of interest being in the near IR spectral region. The polarized Nd:YAG @1064nm laser shows a simple setup and uses low cost components, reducing the final laser system price, compared with other tunable laser systems. The next steps involve research and development of a single frequency laser pump source, to generate single frequency beams in the projected OPO ring cavities for future applications in spectroscopy.

Submitted by Fabíola Silva (fabiola.silva@famerp.br) on 2016-09-29T19:31:54Z No. of bitstreams: 1 leandroalexandrechandretti_dissert.pdf: 1254601 bytes, checksum: 190de53e30f49b65993c7bd87cebe7c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-29T19:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leandroalexandrechandretti_dissert.pdf: 1254601 bytes, checksum: 190de53e30f49b65993c7bd87cebe7c8 (MD5) Previous issue date: 2014-04-22 / INTRODUCTION: Humans are formed by the union of systems. Because they are complex, these systems are dynamic and deterministic, with nonlinear behavior. The Heart Rate Variability (HRV) has been considered a good marker of homeostasis of the human organism. It is a noninvasive diagnostic method, often used in the assessment of autonomic control of the heart. Recent studies have shown that by HRV analysis, evaluating it in the time, frequency and Chaos, human bodies, in general, behave as complex nonlinear systems, predictable and ordered reactions, however apparently random OBJECTIVE: To evaluate the contribution of HRV as a predictor of morbidity after tooth extraction. MATERIALS AND METHODS: 30 patients between 16 and 30 years, 15 male, underwent dental extraction of 3rd molar. Monitoring of HRV with time series of RR intervals in 1000, before proceeding with appliance POLAR S810, analyzing variables in the time (SDNN, RMSSD, SD1, SD2 and SD1/SD2), frequency (LF, HF was conducted LF / HF) and nonlinear (Hurst Exponent-HE-LE Lyapunov exponent, DFA and its components alpha1, alpha2 and alfa1/alfa2, using the "software" HRV analysis and DFA. RESULTS: According to a scale of points from the sum of morbid events after extraction (pain, swelling, inflammation, wound healing and psychic), defined a Study Group (12-19 points) and control (0 to 11 points). By analyzing the unpaired t test, considering P ≤ 0.05 value for two-tailed sample, among the studied variables: significant statistical value was found in the medium to Lyapunov exponent (0.999 and 0.885 for the study group and control value p = 0, 0014), SDNN (54.375 and 35.00 for the study and control p-value = 0.0007), RMSSD (46,375 to study and control 37.90 and p-value = 0.0008), SD1 (20,593 to study and 11.73 control and p-value = 0.0007), SD2 (45.468 for study and control 33.20 and p-value = 0.0057) and SD1/SD2 (2,093 and 1,555 for the study and control p-value = 0.0135), the values lower in the study group indicate reduced homeostasis and more linear behavior. The ROC curve analysis showed good sensitivity and specificity for LE, and full DFA ALFA1, with values for the area under the curve of 0.814, 0.656 and 0.662, respectively variables. CONCLUSION: The study of HRV in the time, frequency and nonlinear, for patients with dental extractions, can be used by professional dentists and probably in other areas of health, as a prognostic marker of postoperative clinical complications of Overall, apart from being a simple and easily reproducible. / INTRODUÇÃO: Seres humanos são formados pela união de Sistemas. Por serem complexos, esses sistemas são dinâmicos e deterministas, apresentando comportamento não-linear. A Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) tem sido considerada um bom marcador da homeostase do organismo humano. É um método diagnóstico não invasivo, frequentemente utilizado na avaliação do controle autonômico do coração. Estudos recentes têm mostrado que pela análise da VFC, avaliando-a nos domínios do tempo, da frequência e do Caos, os organismos humanos, de forma geral, comportam-se como sistemas complexos não-lineares, de reações previsíveis e ordenadas, porem aparentemente aleatórias OBJETIVO: Avaliar a contribuição da VFC como preditor de morbidade pós extração dentária. MATERIAIS E MÉTODOS: 30 pacientes entre 16 e 30 anos, sendo 15 do sexo masculino, passaram por extração dental do 3º molar inferior. Foi realizado o monitoramento da VFC, com séries temporais de 1000 intervalos RR, antes do procedimento com aparelho POLAR S810, analisando variáveis nos domínios do tempo (SDNN, RMSSD, SD1, SD2 e SD1/SD2), da frequência (LF , HF, LF/HF) e não-linear (Expoente de Hurst -HE, Expoente Lyapunov -LE, DFA e seus componentes alfa1, alfa2 e alfa1/alfa2, empregando-se os “softwares” HRV analysis e DFA. RESULTADOS: De acordo com uma escala de pontos da somatória dos eventos mórbidos pós extração (dor, inchaço, inflamação, cicatrização e psíquico), definiu-se um Grupo Estudo (12 a 19 pontos) e um Controle (0 a 11 pontos). Pela análise do teste T não pareado, considerando o valor P≤ 0,05 para amostra bicaudal, dentre as variáveis estudadas: foi encontrada valor estatístico significante nas médias para Expoente de Lyapunov (0,999 para grupo estudo e 0,885 controle e valor p=0,0014), SDNN (54,375 para estudo e 35,00 controle e valor p=0,0007), RMSSD (46,375 para estudo e 37,90 controle e valor p=0,0008), SD1 (20,593 para estudo e 11,73 controle e valor p=0,0007), SD2 (45,468 para estudo e 33,20 controle e valor p=0,0057) e SD1/SD2 (2,093 para estudo e 1,555 controle e valor p=0,0135), os valores menores no Grupo Estudo indicam redução da homeostase e comportamento mais linear. A análise por curva ROC mostrou boa sensibilidade e especificidade para as variáveis LE, DFA total e ALFA1, com valores para a área sob a curva de 0,814, 0,656 e 0,662, respectivamente. CONCLUSÃO: O estudo da VFC nos domínios do tempo, frequência e não linear, para pacientes submetidos às extrações dentárias, pode ser utilizado por profissionais dentistas e, provavelmente, em outras áreas da saúde, como marcador prognóstico de complicações clínicas pós-operatórias de uma forma geral, além de ser um método simples e de fácil reprodução.