[pt] O presente trabalho é uma simulação numérica do processo de deposição de partículas num escoamento laminar no interior de um submetido a um aquecimento externo. A simulação tem como objetivo a modelagem do processo MCVD (Deposição Modificada de Vapor Químico), utilizado na fabricação de pré-formas para a produção de fibras óticas. Neste processo, as partículas carregadas por convenção pelo gás são depositadas na parede interna do tubo devido à força termoforética. A eficiência de deposição é obtida resolvendo-se numericamente as equações diferenciais de conservação de massa, quantidade de movimento linear, energia e espécie químicas (massa de partículas). A última equação foi resolvida utilizando o campo de velocidades calculado adicionando-se a velocidade de escoamento do gás à velocidade termoforética, obtida dos gradientes locais de temperatura. A fim de determinar os efeitos das velocidades termoforéticas axiais na deposição de partículas, as equações que governam o problema foram consideradas na forma elíptica. Os resultados apresentados revelaram que a temperatura de entrada do gás pode gerar um gradiente de temperatura axial que produz velocidades termoforéticas axiais significativas e influenciam marcantemente a eficiência de deposição de partículas. / [en] The present work sets forth a numeriacal simulation of the processo f particle deposition in a laminar pipe flow subjected to external heating. The simulation is aimed at modeling the MCVD (Modified Chemical vapor Deposition) process utilized in the frabication or performs for optical fiver production. In this process, the particles convected with the carrier gas are deposited on the inner wall of the pipe due to thermophoretic forces. The deposition efficiency is obtained by numerically solving the differential equations governing conservation of mass, momentum, energy, and chemical species (particle concentration). The latter equation was solved utilizing a velocity field calculated by adding the carrier gas velocity to the thermophoretic velocity, obtained from the local temperature gradients. In order to assess the effects of axial thermophoretic velocities on particle deposition, the governing equations were considered in their elliptic form. The results presented revealed that the inlet which produce significant axial thermophoretic velocities and markedly influence the particle deposition efficiency.

[pt] Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento experimental de um método de monitoramento que permite localizar as posições das falhas tanto no enlace da fibra óptica como no cabo de cobre, no contexto de transmissão de sinais de rádio analógicos em redes móveis MFH (Mobile Fronthaul) de fibra óptica estendidas por cabos de cobre. O conceito MFH baseia-se na transmissão de sinais de rádio analógicos usando frequências intermediárias para a fibra e para o cabo de cobre e uma unidade de conversão opto/elétrica simples, a fim de utilizar as instalações de cabos de cobre já existentes. O método propõe alocar o sinal de monitoramento varrendo a frequência numa banda determinada a um canal de subportadora óptica. O sinal de monitoramento é utilizado para determinar tanto as características da fibra através do sinal retroespalhado, como também, as características do enlace de cabo de cobre através da técnica de refletômetria no domínio da frequência (FDR: Frequency Domain Reflectrometry). Os resultados mostraram que a técnica de monitoramento híbrido proposta é adequada para as Redes de Rádio Acesso (RAN: Radio Access Networks) que utilizam uma arquitetura de multiplexação em comprimento de onda e subportadora WDM/SCM-PON foi usada. O monitoramento da fibra em serviço apresentou uma resolução espacial de 10 m e uma faixa dinâmica de aproximadamente 9 dB e o monitoramento do cabo apresentou um erro inferior a 1 metro na localização de falhas de ruptura do cabo. / [en] This work shows the experimental development of a monitoring method that allows locate positions of failures in both optical fiber and copper cable links in the context of analogue radio signal transmission over fiber-extended copper mobile fronthaul networks (MFH). The MFH concept is based on transmission of radio signals using unique intermediate frequencies for the fiber and copper cable and a simple optical/electrical conversion unit in order to use existing copper cable installations. The method proposes to allocate the monitoring signal sweeping the frequency in a chosen band to a subcarrier channel. The monitoring signal is used to determine both, the fiber characteristics through the backscattering signal and also the copper cable link characteristics by the Frequency Domain Reflectometry (FDR) technique. The results show that the hybrid monitoring technique is suitable for copper cable-extended radio access network, for which the WDM / SCM-PON technology has been used. In-service fiber monitoring is achievable with a spatial resolution of 10 m and a dynamic range of approximately 9dB. Open circuit faults in the copper line were localized with better than 1-m accuracy.

[pt] A optomecânica é um campo em crescimento que estuda sistemas nos quais luz e movimento mecãnico estão acoplados por meio de pressão de radiação. Neste trabalho apresentamos a teoria básica acerca de cavidades ópticas e pinças ópticas, duas importantes ferramentes frequentemente utilizadas em experimentos de optomecânica, bem como suas implementações práticas. No que diz respeito a cavidades ópticas, nós apresentamos a implementação de cavidades de Fabry Pérot formadas por um espelho plano e um espelho esférico e de cavidades formadas por dois espelhos esféricos, tanto na configuração confocal como na configuração não confocal, e comparamos a performance dessas diferentes cavidades. No que diz respeito a pinças ópticas, nós apresentamos uma pinça óptica capaz de aprisionar esferas micrométricas em um meio aquoso e a usamos para estudar o movimento de partículas aprisionadas. / [en] Optomechanics is a growing field that studies systems where light and mechanical motion are coupled via radiation pressure. In this work, we present the basic theory regarding optical cavities and optical tweezers, two important tools that are often used in optomechanical setups, as well as their experimental implementations. On the subject of optical cavities, we present the implementation of Fabry Pérot cavities formed by one plane mirror and one spherical mirror and cavities formed by two spherical mirrors, both on the confocal and on the non-confocal configuration, and compare the performance of these different cavities. On the subject of optical tweezers, we present an optical tweezer capable of trapping micro-spheres in a water medium and use it to study the movement of trapped particles.

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INTRODUÇÃO: A neuromielite óptica (NMO) recorrente não foi completamente estudada em pacientes brasileiros após a descoberta do autoanticorpo sérico NMO-IgG e seu antígeno específico aquaporina-4. Neste trabalho, descrevemos os aspectos clínicos, imunológicos e de ressonância magnética (RM) de pacientes portadores de NMO recorrente. MÉTODOS: Foram estudados retrospectivamente vinte e oito pacientes portadores de NMO recorrente regularmente acompanhados no Ambulatório de Doenças Desmielinizantes do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e que preenchiam os critérios diagnósticos originalmente propostos em 1999. Foram analisados os dados relativos ao resultado da pesquisa sérica do NMO-IgG, características clínicas e de RM. RESULTADOS: Três homens e 25 mulheres foram estudados. A mediana de idade de instalação da doença foi 26 anos (intervalo: 755); a mediana do tempo de seguimento foi de sete anos (intervalo: 214). O tempo médio decorrido entre o primeiro e o segundo episódios clínicos foi de 17 meses (mediana: 8,5; intervalo 288). A mediana da Escala Expandida do Estado de Incapacidade (EDSS) na última avaliação foi de 5,5 (intervalo de 2 a 10). Não houve diferença estatística entre o resultado do NMO-IgG e o grau de incapacidade medido pela EDSS (p = 0,03; teste de Mann-Whitney). O autoanticorpo NMO-IgG foi detectado em 18 pacientes (64,3%). A desordem associada mais comumente encontrada foi a disfunção da tireóide (quatro casos de hipotireoidismo e um caso de hipertireoidismo subclínico). A alteração laboratorial mais encontrada foi a presença do fator antinúcleo (FAN) em 13 pacientes (46,4%). Dois pacientes apresentaram positividade concomitante para o FAN e para o SSA/SSB (um paciente com positividade para o FAN e SSA e outro paciente para o FAN e o SSB. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a prevalência dos autoanticorpos FAN, SSA e SSB entre os pacientes NMO-IgG positivos e NMO-IgG negativos (p = 0,52; teste exato de Fisher). Quatro pacientes faleceram por insuficiência respiratória secundária a mielite cervical (3 casos) ou a tromboembolismo pulmonar (1 caso). Em relação aos achados de RM, a maioria dos pacientes apresentou mielite cervical (36%) e cérvico-torácica (46,4%) na análise longitudinal. O padrão mais comum de acometimento no plano axial foi holoespinhal (50%). Não houve associação estatística entre a extensão longitudinal da mielite e o resultado do autoanticorpo NMO-IgG. CONCLUSÕES: Nesta série de pacientes brasileiros portadores de NMO recorrente foi encontrada uma idade mais precoce de instalação da doença do que aquela previamente relatada na literatura. Em contraste com séries internacionais, não houve correlação entre maior extensão longitudinal da mielite e positividade aumentada do anticorpo NMO-IgG / INTRODUCTION: Neuromyelitis optica has not been thoroughly studied in Brazilian patients following the discovery of NMO-IgG and its specific antigen aquaporin-4. In this study we aimed to describe the clinical NMO-IgG immunological status and neuroimaging characteristics of recurrent neuromyelitis optica in a series of Brazilian patients. SUBJECTS and METHODS: We undertook a retrospective study of 28 patients with recurrent neuromyelitis optica, according to 1999 Wingerchuks diagnostic criteria followed at the Center for Myelin Disorders of the Neurologic Clinic of São Paulo University School of Medicine, São Paulo, Brazil. Data on NMO-IgG status, clinical features, and MRI findings were analyzed. RESULTS: Three men and 25 women were evaluated .Median age at onset of disease was 26 years (range 755); median time of follow-up was 7 years (range 214). The mean time elapsed between the first and the second attack was 17 months (median 8.5; range 288). Median Kurtzkes Expanded Disability Status Scale (EDSS) score on last visit was 5.5 (range 210).There was no statistical difference between positive and negative NMO-IgG groups regarding EDSS score (p = 0.03, Mann-Whitney U test). NMO-IgG was detected in 18 patients (64.3%). The most common associated abnormality was thyroid dysfunction. Hypothyroidism was found in four patients: isolated in two patients and associated with hyperprolactinemia and diabetes mellitus type 1 in two other patients. In one patient subclinical hyperthyroidism was detected. Autoantibodies were detected in 13 patients: anti-nuclear antibody (ANA), with titers ranging from 1/40 to 1/320, in all of them; one patient had both ANA and SSA and another had both ANA and SSB. There was no statistical difference in the prevalence of ANA and SSA/SSB antibodies between patients NMO-IgG positive and NMO-IgG negative (p = 0.52, Fishers exact test). Four patients died due to respiratory failure: three of them because of cervical myelitis and one of them because of pulmonary thromboembolism. Most patients presented with cervical (36%) and cervical-thoracic myelitis (46.4%). Holocord lesion was the most common pattern of involvement (50%) on the axial plane. We did not find a statistical association between myelitis extension and NMO-IgG result. CONCLUSIONS: Our series of Brazilian patients showed a younger age of onset than previously reported. In our series, in contrast to previous reports, there was no correlation between the extension of myelitis and NMO-IgG positivity

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INTRODUÇÃO: A neuromielite óptica (NMO) recorrente não foi completamente estudada em pacientes brasileiros após a descoberta do autoanticorpo sérico NMO-IgG e seu antígeno específico aquaporina-4. Neste trabalho, descrevemos os aspectos clínicos, imunológicos e de ressonância magnética (RM) de pacientes portadores de NMO recorrente. MÉTODOS: Foram estudados retrospectivamente vinte e oito pacientes portadores de NMO recorrente regularmente acompanhados no Ambulatório de Doenças Desmielinizantes do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e que preenchiam os critérios diagnósticos originalmente propostos em 1999. Foram analisados os dados relativos ao resultado da pesquisa sérica do NMO-IgG, características clínicas e de RM. RESULTADOS: Três homens e 25 mulheres foram estudados. A mediana de idade de instalação da doença foi 26 anos (intervalo: 755); a mediana do tempo de seguimento foi de sete anos (intervalo: 214). O tempo médio decorrido entre o primeiro e o segundo episódios clínicos foi de 17 meses (mediana: 8,5; intervalo 288). A mediana da Escala Expandida do Estado de Incapacidade (EDSS) na última avaliação foi de 5,5 (intervalo de 2 a 10). Não houve diferença estatística entre o resultado do NMO-IgG e o grau de incapacidade medido pela EDSS (p = 0,03; teste de Mann-Whitney). O autoanticorpo NMO-IgG foi detectado em 18 pacientes (64,3%). A desordem associada mais comumente encontrada foi a disfunção da tireóide (quatro casos de hipotireoidismo e um caso de hipertireoidismo subclínico). A alteração laboratorial mais encontrada foi a presença do fator antinúcleo (FAN) em 13 pacientes (46,4%). Dois pacientes apresentaram positividade concomitante para o FAN e para o SSA/SSB (um paciente com positividade para o FAN e SSA e outro paciente para o FAN e o SSB. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a prevalência dos autoanticorpos FAN, SSA e SSB entre os pacientes NMO-IgG positivos e NMO-IgG negativos (p = 0,52; teste exato de Fisher). Quatro pacientes faleceram por insuficiência respiratória secundária a mielite cervical (3 casos) ou a tromboembolismo pulmonar (1 caso). Em relação aos achados de RM, a maioria dos pacientes apresentou mielite cervical (36%) e cérvico-torácica (46,4%) na análise longitudinal. O padrão mais comum de acometimento no plano axial foi holoespinhal (50%). Não houve associação estatística entre a extensão longitudinal da mielite e o resultado do autoanticorpo NMO-IgG. CONCLUSÕES: Nesta série de pacientes brasileiros portadores de NMO recorrente foi encontrada uma idade mais precoce de instalação da doença do que aquela previamente relatada na literatura. Em contraste com séries internacionais, não houve correlação entre maior extensão longitudinal da mielite e positividade aumentada do anticorpo NMO-IgG / INTRODUCTION: Neuromyelitis optica has not been thoroughly studied in Brazilian patients following the discovery of NMO-IgG and its specific antigen aquaporin-4. In this study we aimed to describe the clinical NMO-IgG immunological status and neuroimaging characteristics of recurrent neuromyelitis optica in a series of Brazilian patients. SUBJECTS and METHODS: We undertook a retrospective study of 28 patients with recurrent neuromyelitis optica, according to 1999 Wingerchuks diagnostic criteria followed at the Center for Myelin Disorders of the Neurologic Clinic of São Paulo University School of Medicine, São Paulo, Brazil. Data on NMO-IgG status, clinical features, and MRI findings were analyzed. RESULTS: Three men and 25 women were evaluated .Median age at onset of disease was 26 years (range 755); median time of follow-up was 7 years (range 214). The mean time elapsed between the first and the second attack was 17 months (median 8.5; range 288). Median Kurtzkes Expanded Disability Status Scale (EDSS) score on last visit was 5.5 (range 210).There was no statistical difference between positive and negative NMO-IgG groups regarding EDSS score (p = 0.03, Mann-Whitney U test). NMO-IgG was detected in 18 patients (64.3%). The most common associated abnormality was thyroid dysfunction. Hypothyroidism was found in four patients: isolated in two patients and associated with hyperprolactinemia and diabetes mellitus type 1 in two other patients. In one patient subclinical hyperthyroidism was detected. Autoantibodies were detected in 13 patients: anti-nuclear antibody (ANA), with titers ranging from 1/40 to 1/320, in all of them; one patient had both ANA and SSA and another had both ANA and SSB. There was no statistical difference in the prevalence of ANA and SSA/SSB antibodies between patients NMO-IgG positive and NMO-IgG negative (p = 0.52, Fishers exact test). Four patients died due to respiratory failure: three of them because of cervical myelitis and one of them because of pulmonary thromboembolism. Most patients presented with cervical (36%) and cervical-thoracic myelitis (46.4%). Holocord lesion was the most common pattern of involvement (50%) on the axial plane. We did not find a statistical association between myelitis extension and NMO-IgG result. CONCLUSIONS: Our series of Brazilian patients showed a younger age of onset than previously reported. In our series, in contrast to previous reports, there was no correlation between the extension of myelitis and NMO-IgG positivity

[pt] Neste trabalho são apresentados dois reflectômetros ópticos por contagem de fótons no domínio do tempo para o monitoramento de fibras ópticas. O primeiro foi projetado para obter faixas dinâmicas altas. Demonstrou-se a sua capacidade de sintonização no monitoramento de redes passivas WDM-PON durante o tráfego de dados. 32 dB de faixa dinâmica com 6 m de resolução foram atingidos. O segundo reflectômetro foi projetado para atingir resoluções ultra altas. As aplicações neste caso, além do monitoramento de uma rede TDM-PON de curto alcance, foram na caracterização de redes de Bragg dispersivas e na descrição e modelagem de um fenômeno não reportado antes na literatura, chamado nesta tese de reflexão por curvatura. Foi demonstrada uma resolução menor que 3 cm com faixa dinâmica maior que 14.0 dB. / [en] This thesis presents the development of two photon counting optical time domain reflectometers for fiber optic links monitoring. The first one was focused on high dynamic range. It is demonstrated its tunable capability for a WDM-PON in-service monitoring. 32 dB on dynamic range and a two-point resolution of 6 m is achieved. The second reflectometer was design to accomplish an ultra high resolution. The monitoring of a short TDM-PON is performed. Moreover, due to its high resolution, a chirped fiber Bragg grating is characterized and a non previous reported phenomena, the bend reflection, is shaped and described. It is demonstrated 3 cm two-point resolution and more than 14 dB on dynamic range.

Class of 2009 Abstract / OBJECTIVES: The purpose of the project was to identify two technologies from INAOE, Instituto Nacional de Astrofisica Optica y Electronica (INAOE) located in Puebla, Mexico, that were close to market and develop a feasibility study for those technologies in a 10 week time frame. METHODS: Open submission from INAOE researchers was allowed for two weeks. Following open submission a weighted criteria matrix was developed to identify the top eight technologies. Interviews were conducted with the top eight primary researchers and their laboratories over a one week period. Voting was conducted to determine the final two technologies. Research was conducted to analyze and identify the market, provide a business and financial model, and provide recommendations. RESULTS: Results are from the feasibility study of the silicon rich oxide UV sensor one of the two technologies selected. Market: Five markets were identified with combined annual production of approximately 3.5 million sensors per year and an annual expected growth rate of 9.1%. Average selling price of a commercially available UV sensor was approximately $35 per unit. Average selling price for the INOAE was estimated to be $18 per unit. Financial: A financial analysis for a start-up venture to sell and manufacture the sensor estimated gross sales in year 1 to be $2.7M, with a net profit $427K, and EBITDA $719K. The target market share of 2%, effective tax rate 40%, market risk premium 10%, discount rate (Wacc) 20.1%, and no debt was used. Start-up costs included a net investment of $279K. A licensing model $150K with 3% royalty fees from revenue was also considered. CONCLUSIONS: Research and information uncovered in the feasibility study supported a move to patent and license the UV sensor technology and move away from creating a new start-up. A thorough market analysis coupled with a conservative financial analysis allowed for the final decision. Five months from the start of the project, a licensing agreement was signed by INOAE and Impulsora Tack for a deal worth $500K, the first licensing agreement ever for the institute. Another first were patents for the technology, never before were any technologies patented by INOAE since its foundation in 1971. This project was made possible by a grant from the Brown Foundation.

[pt] A Tomografia por Coerência Óptica (OCT) vem sendo utilizada desde a década de 1990 em diversas áreas do campo biomédico, uma biópsia óptica com importantes perspectivas como ferramenta diagnóstica para caracterização quantitativa de estruturas teciduais.No presente trabalho é realizado estudo dos parâmetros para avaliação de conformidade dos equipamentos optoeletrônicos para aplicação biomédica como Laser, IPL(Luz Pulsada Intensa) e OCT, objetivando a identificação dos itens cuja avaliação é necessária como requisito em futura norma específica para equipamentos de Tomografia por Coerência Óptica. Além dos parâmetros metrológicos requeridos na norma particular para equipamentos a Laser, e alguns dos parâmetros da norma para IPL, foram identificados outros parâmetros metrológicos específicos para avaliação de equipamentos de OCT, considerando sua aplicação biomédica, como comprimento de coerência, resolução axial e resolução transversal. Considerando a possibilidade de elaboração futura de norma específica para OCT, para alguns dos parâmetros identificados, recomendou-se o requisito de medição e, para outros, somente a inclusão da informação nos documentos acompanhantes. Dentre os parâmetros cujo requisito de medição foi recomendado para equipamentos de OCT são: potência da emissão eletromagnética, comprimento de onda central, concentricidade entre os feixes de trabalho e de mira, diâmetro e divergência do feixe de trabalho, duração de um pulso, número de pulsos em um trem de pulsos e irradiância espectral. / [en] Optical Coherence Tomography has been proving to be an efficient diagnostics technique for imaging in vivo tissues, an optical biopsy with important perspectives as a diagnostics tool for quantitative characterization of tissue structures.The present work studies the parameters conformity evaluation of optoelectronics equipment for biomedical applications like Laser, IPL (Intense Pulsed Light), and OCT, targeting the identification of items which are necessary as a requirement to develop a future specific standard for Optical Coherence Tomography equipments. Beside the metrological parameters required by the particular standard for Laser and IPL equipment, specific parameters necessary for OCT’s evaluation have been identified, regarding its biomedical application. For some parameters identified, measurement requisite has been recommended, and for others, only the information on the accompanying documents. Among the parameters required for measurement, highlights for: electromagnetic emission power, measurement uncertainty of incident power, coherence length, work beam diameter and divergence, pulse duration and spectral irradiance.