Técnicas de formatação de pulsos permitem o controle das propriedades espectrais e temporais de um feixe laser criando novas possibilidades de estudo da interação luz-matéria. Neste trabalho estudamos as propriedades ópticas não-lineares via formatação de pulsos ultracurtos de três semicondutores: Óxido de Zinco, Silício e Nitreto de Gálio; em três abordagens diferentes. Discutimos também as consequências da distorção de fase em processos não lineares devido à natureza discreta do dispositivo modulador. Primeiramente, investigamos a otimização da emissão excitônica em um cristal de Óxido de Zinco através de uma técnica de otimização que utiliza algoritmo genético, observamos que a fase espectral que otimiza o processo cria um perfil temporal do pulso que indica um acoplamento do tipo éxciton-fônon no cristal. Estudamos ainda o efeito da aplicação de uma máscara de fase senoidal, criando um trem de pulsos, no processo de formação de estruturações superficiais periódicas induzidas a laser no Silício - o fator de eficácia das estruturações foi controlado através dos tempos de separação entre os sub-pulsos, resultado que pôde ser interpretado usando a teoria de Sipe-Drude. Por fim, estudamos a influência da formatação de pulsos em processos de absorção multi-fotônicos em um filme fino de GaN onde verificamos, inicialmente, que o material apresenta um coeficiente de absorção não-linear atípico. Modelamos este comportamento usando equações de taxa e investigamos sua modificação aplicando uma fase quadrática. / Pulse shaping techniques allows the control of spectral and temporal properties of a laser beam, creating new possibilities for the study of the light-matter interaction. In this work we study the nonlinear optical properties, via ultrashort pulses, of three semiconductors; Zinc Oxide, Silicon and Gallium Nitride in three different approaches. We also discuss the consequences of phase distortion in nonlinear processes due to the discrete nature of the light modulator device. Initially, we investigated the optimization of exciton emission in a zinc oxide crystal through using a genetic algorithm; we observed that the spectral phase that optimizes the process creates a temporal pulse profile that indicates an exciton-phonon coupling in the crystal. We also studied the effect of the application of a sinusoidal phase mask, creating a pulse train, in the process of laser induced periodic surface structures in Silicon; the efficacy factor of the produced structures was controlled through the separation time between the sub-pulses and interpreted using the Sipe-Drude theory. Finally, we study the influence of pulse shaping on multi-photon absorption processes in a thin film of GaN; we found, initially, that the material exhibits an atypical nonlinear absorption coefficient. We model this behavior using rate equations and investigate its modification by applying a quadratic phase.

INTRODUÇÃO: Neuromielite óptica (NMO) e suas formas limitadas são doenças desmielinizantes autoimunes do sistema nervoso central que acometem preferencialmente a medula espinhal e o nervo óptico. Várias formas clínicas do espectro da NMO (NMO-SD) tem sido descritas e incluem desde um evento único de mielite transversa longitudinalmente extensa (MTLE) à NMO recorrente. O comprometimento neurológico destes pacientes pode levar a diversas disfunções autonômicas, incluindo disfunção miccional. OBJETIVOS: Determinar a prevalência e as características dos sintomas do trato urinário inferior (STUI) e dos achados urodinâmicos em pacientes portadores de NMO-SD, e analisar suas associações com o grau de comprometimento neurológico e qualidade de vida (QV). MÉTODOS: Avaliamos 30 pacientes (23 mulheres e 7 homens) com diagnóstico estabelecido de NMO-SD, que foram convidados a participar do estudo a despeito de apresentarem ou não STUI. A avaliação neurológica foi realizada por meio da Escala Expandida do Estado de Incapacidade (EDSS), ressonância magnética de crânio e coluna vertebral, e dosagem de NMOIgG. Os STUI foram avaliados pelo Questionário de Avaliação da Bexiga Hiperativa (OAB-V8) e pelo Escore Internacional de Sintomas Prostáticos (IPSS). A qualidade de vida de forma geral foi avaliada pelo questionário de Satisfação com a Vida (LiSat-9). Todos os pacientes foram submetidos ao estudo videourodinâmico. RESULTADOS: A idade média dos pacientes foi de 41,1 ± 13,5 anos (intervalo de 13 a 70) e o tempo médio de duração da doença neurológica foi de 33,8 ± 30,8 meses (intervalo de 3 a 135). A avaliação neurológica mostrou pacientes com EDSS médio de 5,3 ± 1,8 (intervalo de 1 a 8,5). O escore médio do OAB-V8 foi de 17,5 ± 14,0 (intervalo de 0 a 40) e de 14,3 ± 10,6 (intervalo de 0 a 35) para o I-PSS. A média da QV geral medida pelo Lisat-9 foi de 38,9 ± 6,8 (intervalo de 26 a 49). Os STUI mais comuns foram urgência em 15 (50%) pacientes, noctúria em 15 (50%), jato urinário fraco em 15 (50%), intermitência em 14 (46,6%), esvaziamento incompleto em 13 (43,3%), hesitação em 13 (43,3%), aumento da frequência urinária em 13 (43,3%) e urge-incontinência em 5 (16%). Os achados urodinâmicos mais comuns foram hiperatividade detrusora (HD) com dissinergia detrusor-esfincteriana (DDE) em 11 (36,6%) pacientes, DDE sem HD em 7 (23,3%), HD sem DDE em 6 (20%), e incontinência urinária de esforço em 1 (3,3%). Cinco (16,6%) pacientes apresentaram estudo videourodinâmico sem anormalidades. Sintomas urinários medidos pelo IPSS e pelo OAB-V8 correlacionaram-se com maior comprometimento neurológico (r=0,42; p=0,018 e r=0,48; p=0,006 respectivamente). Pacientes portadores de DDE foram aqueles que mostraram maior comprometimento neurológico (p=0,027). Da mesma forma, pacientes dissinérgicos apresentaram maiores escores ao I-PSS (p=0,029) e ao OAB-V8 (p=0,008). Pacientes com maior comprometimento neurológico foram aqueles que apresentaram pior QV (r=-0,410; p=0,022). CONCLUSÃO: Encontramos alta prevalência de STUI e disfunção miccional em portadores de NMO, sendo DDE e a HD as anormalidades urodinâmicas mais frequentes. Dissinergia detrusor-esfincteriana e STUI se correlacionam com a gravidade da doença neurológica. A severidade da doença neurológica correlaciona-se com a qualidade de vida geral / INTRODUCTION: Neuromyelitis optica (NMO) and its limited forms are demyelinating autoimmune diseases of the central nervous system that preferentially affects the spinal cord and optic nerve. Several clinical forms of NMO spectrum disorders (NMO-SD) have been described and range from a limited event of longitudinally extensive transverse myelitis (LETM) to relapsing NMO. The neurological damage in these patients may lead to a range of autonomic dysfunctions, including voiding dysfunction. OBJECTIVES: To determine the prevalence and characteristics of the lower urinary tract symptoms (LUTS) and the urodynamic findings in patients with NMO-SD and analyze their correlations with the level of neurological damage and quality of life (QoL). METHODS: We evaluated 30 patients (23 women and 7 men) with an established diagnosis of NMO-SD based on stringent criteria. All patients were invited to participate irrespective of the presence of LUTS. Neurological impairment was assessed with the Expanded Disability Status Scale (EDSS), magnetic resonance imaging of the brain and spinal cord and NMO-IgG status. LUTS were evaluated with the Overactive Bladder V8 (OAB-V8) questionnaire and by the International Prostate Symptom Score (I-PSS). Quality of Life was evaluated using the Life Satisfaction questionnaire (LiSat-9). All patients underwent videourodynamics, transabdominal urinary tract sonography, urine culture and serum creatinine levels. RESULTS: The mean age of the patients was 41.1 ± 13.5 years (range 13 to 70) and the mean time of neurological disease duration was 33.8 ± 30.8 months (range 3 to 135). Neurological evaluation showed a mean EDSS score of 5.3 ± 1.8 (range 1 to 8.5). The mean OAB-V8 score was 17.5 ± 14.0 (range 0 to 40) and the mean I-PSS score was 14.3 ± 10.6 (range of 0 to 35). Mean general QoL measured by the Lisat-9 was 38.9 ± 6.8 (range 26 to 49). The most common urinary symptoms were urgency in 15 (50%) patients, nocturia in 15 (50%), weak urinary stream in 15 (50%), intermittence in 14 (46.6%), incomplete emptying in 13 (43.3%), hesitation in 13 (43.3%), increased urinary frequency in 13 (43.3%) and urge-incontinence in 5 (16,6%). The most frequent urodynamic findings were detrusor overactivity (DO) with sphincter dyssinergia (DSD) in 11 (36.6%) patients, DSD alone in 7 (23.3%), DO without DSD in 6 (20%) and stress urinary incontinence (SUI) in 1 (3.3%). Five (16.6%) patients had normal findings. Voiding dysfunction assessed by I-PSS and OAB-V8 increased with the degree of neurological impairment (r=0.42; p=0.018 and r=0.48; p=0.006 respectively). Patients with DSD had significantly higher symptoms based in the I-PSS (p=0.029) as well as the OAB- V8 scores (p=0.008) and greater neurological impairment (p=0.027). Patients with more severe neurological impairment were associated with worse Qol (r=-0.410; p=0.022). CONCLUSION: We have shown a high prevalence of LUTS and voiding dysfunction, with DSD and DO as the main urodynamic findings. Detrusor-sphincter dyssinergia and LUTS correlates with more severe neurological impairment. The severity of neurological impairment correlates with QoL

[pt] Redes de Bragg em fibras ópticas (RBF) são formadas por modulações periódicas introduzidas no índice de refração do núcleo de fibras ópticas. Estes componentes comportam-se como filtros espectrais de banda passante, ou seja, quando iluminados por um sinal óptico de banda larga, refletem apenas uma fina fatia espectral de luz, cujo centro, o comprimento de onda de Bragg, é proporcional ao período espacial da modulação no índice de refração. As RBF têm encontrado aplicações importantes no sensoriamento das mais diversas grandezas, sendo hoje utilizadas em sistemas de monitoramento para vários segmentos industriais, tais como os setores de petróleo e gás, construção civil e aeroespacial, que, estima-se, respondem em conjunto por cerca de 70% destas aplicações. Em diversas situações o sensoriamento com RBF baseia-se em medidas indiretas da grandeza de interesse, sendo empregados mecanismos de transdução que transformam variações do mensurando em deformações na fibra óptica. Nestes casos, um problema que deve ser tratado com atenção é o acoplamento entre temperatura e deformação, uma vez que as RBF são sensíveis a estas duas variáveis. Não raro, a alternativa é utilizar simultaneamente duas RBF para obter-se a compensação de temperatura na medida de deformação. Este trabalho apresenta um estudo sobre deformações não homogêneas em redes de Bragg e discute aplicações de duas técnicas que podem ser utilizadas como alternativas para eliminar o efeito da temperatura no sensoriamento de deformação com apenas uma RBF. A primeira delas explora a birrefringência óptica induzida na RBF por carregamentos transversais à fibra óptica. A segunda baseia-se nos efeitos sobre o espectro refletido pela rede de Bragg quando submetida a um campo de deformações longitudinais não uniformes ao longo da direção axial da fibra óptica. No trabalho são apresentados protótipos e dispositivos que exploram tais técnicas para a medida simultânea de pressão e temperatura. Esses protótipos foram projetados com auxílio de ferramentas CAD e modelados utilizando-se o método de elementos finitos em conjunto com a teoria de modos acoplados da Rede de Bragg. As previsões obtidas utilizando-se estes modelos mostraram-se bastante próximas dos resultados das implementações experimentais dos protótipos, indicando que a metodologia de modelagem desenvolvida pode ser aplicada nos projetos de transdutores baseados nas duas técnicas estudadas. / [en] Fiber Bragg gratings (FBG) are modulations in the effective refractive index of optical fibers, introduced in a small length along the fiber core. Such components operate as narrow band reflective filters, that is, when illuminated by a broad-band light source, they reflect a narrow spectral band centered at a specific wavelength, the Bragg wavelength. This wavelength is proportional to the spatial period of the refractive index modulation. Fiber Bragg gratings have find an increasing number of applications as sensors for different quantities, and today are being employed as part of permanent, real time monitoring systems in various industrial segments. The oil and gas sector, together with civil infrastructure and aeronautics and aerospace, account for almost 70% of this applications. In a number of situations, FBG sensing is based on indirect measurements of the quantity being monitored, and a transduction mechanism is employed to transform changes in the measured quantity in strain sensed by the optical fiber. Since the FBG is sensitive to strain and temperature, proper temperature compensation is always necessary. Usually, a second grating is employed to simultaneously measure temperature and strain, performing the required compensation. This thesis presents a study on effects due to non- homogeneous strains in the Bragg grating and discusses application of two different techniques, based on these effects, to allow temperature compensated strain measurement using a single FBG. The first technique explores strain induced optical birefringence when the fiber is loaded transversely. The second technique is based on changes in the spectral shape of the light signal reflected by the grating when subjected to non homogeneous axial strain fields. Prototypes of pressure and temperature transducers based on these techniques have been developed. These prototypes have been designed by employing CAD techniques and modeled using the finite element method in conjunction with the theory of coupled modes for fiber Bragg gratings. Comparisons between results provided by theoretical models and experimental realizations of the prototypes are very close, demonstrating that the developed approach can be applied to design transducers based on the discussed techniques. Results obtained with the proposed pressure and temperature sensors are also encouraging indicating that the two techniques are suitable for industrial applications.

OBJETIVO: avaliar a capacidade do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total (PERG) e multifocal (PERGmf) de detectar alterações funcionais da retina em pacientes com afecções desmielinizantes e compressivas da via óptica anterior; estudar a correlação entre as amplitudes do PERG e PERGmf com as espessuras das camadas internas da retina obtidas pela tomografia de coerência óptica (TCO) e com a perda de campo visual avaliada pela perimetria computadorizada padrão (PCP). MÉTODOS: cento e cinquenta e dois olhos de 28 pacientes com esclerose múltipla (EM), 38 com espectro da neuromielite óptica (NMO) com ou sem neurite óptica (NO) prévia e 30 olhos de 26 controles normais foram submetidos ao PERG, à TCO para avaliação da camada de fibras nervosas da retina (CFNR) peripapilar e camadas internas da retina na mácula e à PCP. Os olhos estudados foram divididos em 4 grupos: grupo 1. EM com NO; grupo 2. EM sem NO; grupo 3. NMO; grupo 4. Mielite transversa longitudinal extensa. Os achados foram comparados utilizando-se as equações de estimativas generalizadas. As correlações entre os achados do PERG, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. Para avaliação dos pacientes com doenças compressivas da via óptica anterior, foram estudados 25 olhos de pacientes com defeito campimétrico temporal e atrofia em banda (AB) do nervo óptico decorrente de compressões quiasmáticas já tratadas e 25 olhos de 25 controles normais pelo PERGmf, a TCO e a PCP. As comparações entre olhos com AB e controles foram feitas usando análise de variância (ANOVA). As correlações entre achados do PERGmf, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. RESULTADOS: comparado com controles, as amplitudes do PERG foram significativamente reduzidas em olhos de pacientes com NMO e EM com NO, mas não mostraram diferenças significativas em olhos de pacientes com EM sem NO e mielite transversa longitudinal extensa. Correlações significantes foram encontradas entre os valores de amplitude de N95, a espessura da camada de células ganglionares da retina e a espessura da CFNR peripapilar. As reduções de amplitudes do PERG também foram significativamente associadas à perda de sensibilidade do campo visual. Na avaliação de pacientes com AB do nervo óptico, as amplitudes do PERGmf foram significativamente reduzidas nos quadrantes temporais quando comparados com controles. Não houve diferenças de amplitude nos setores nasais. Correlações significativas foram encontradas entre as amplitudes do PERGmf, a espessura macular total e a CFNR peripapilar no setor temporal e a perda de sensibilidade do campo visual. CONCLUSÕES: O PERG foi capaz de detectar perda funcional em pacientes com EM e NMO com NO prévia e suas amplitudes foram significativamente correlacionadas com a espessura das camadas internas da retina e camada de fibras nervosas peripapilar. As amplitudes do PERGmf foram capazes de demonstrar perda funcional em pacientes com AB do nervo óptico e apresentaram correlações significantes com a perda de sensibilidade do campo visual e as medidas de espessura macular total e da CFNR peripapilar / PURPOSE: To evaluate the ability of full-field and multifocal (mf) pattern electroretinogram (PERG) parameters to detect functional changes of the retina in patients with demyelinating and compressive diseases of the anterior visual pathway; to study the relationship between the PERG (full field and multifocal) amplitudes, optical coherence tomography (OCT)-measured inner retinal layers measurements and visual field sensitivity loss on standard automated perimetry (SAP). METHODS: one hundred fifty-two eyes of 28 patients with multiple sclerosis (MS), 38 with neuromyelitis optica (NMO) spectrum with or without previous episodes of optic neuritis (ON) and 30 eyes of 26 normal controls underwent PERG, OCT macular and peripapillary retinal nerve fiber layer measurements and SAP. The eyes of the patients were divided into 4 groups: group 1. EM with ON; group 2. EM without ON; group 3. NMO; group 4. Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM). The findings were compared using the generalized estimating equations (GEE). The correlations between the findings of the PERG, OCT and SAP were assessed by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. For evaluation of patients with compressive diseases of the anterior visual pathway, 25 eyes of patients with temporal visual field defect and band atrophy (BA) of the optic nerve due to chiasmal compression and 25 eyes of 25 normal controls were studied by mfPERG, OCT and SAP. Comparisons between BA and control eyes were made using variance analysis (ANOVA). The correlations between the findings mfPERG, OCT and SAP were evaluated by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. RESULTS: compared to controls, PERG amplitudes were significantly reduced in eyes of patients with MS with ON and NMO, but not in eyes with MS without ON and longitudinal extensive transverse myelitis. Significant correlations were found between N95 amplitudes values, OCT-measured macular ganglion cell layer thickness, total retinal thickness, and temporal peripapillary RNFL thickness.The reduced mfPERG amplitudes were also significantly associated with loss of visual field sensitivity. In the evaluation of patients with BA of the optic nerve, mfPERG amplitudes were significantly reduced in the temporal quadrants when compared with controls. There were no differences in the amplitudes values in the nasal sectors. Significant correlations were found between mfPERG amplitudes, OCT-measured total macular thickness and peripapillary RNFL in the temporal sector and the loss of sensitivity of the visual field. CONCLUSIONS: full-field PERG measurements were able to detect functional loss in patients with MS and NMO with previous episodes of ON and PERG amplitudes were significantly correlated with inner retinal layers thicknesses and peripapillary RNFL. Multifocal PERG amplitudes were able to demonstrate functional loss in patients with BA of the optic nerve and showed significant correlations with visual field sensitivity loss and OCT-measured total macular and peripapillary RNFL thickness

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veranice Canato.pdf: 2119970 bytes, checksum: 0b3e2b259a68a1ec4980cdecd8d345a1 (MD5) Previous issue date: 2008-10-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the year of 1604, with the objective to produce a theory, that would explain the refraction of light of celestial bodies and solve the existing problems in the observation of solar eclipses through camera obscura, Johannes Kepler published Ad VItellionem Paralipomena, quibus Astronomiae pars Optica Traditvr. Paralipomena has been raising the attention of history of science researchers since the first decades of the twentieth-century, and its classification, as either a continuity or a break with the treatises of optics developed during the Middle Ages, has become a controversial theme. Different aspects in this debate lead to a comprehension of Kepler's work as an appreciation of several studies of optics, astronomy and natural magic available at the end of sixteenth- century. Several studies available in Kepler s times, which probably contributed for his solution of the problems with the camera obscura, are presented in this dissertation in an attempt to show that Kepler s elaboration of his camera obscura theory, presented in chapter second of Paralipomena, is a consequence of this appreciation / Com o objetivo de apresentar teorias capazes de explicar a refração da luz nos corpos celestes e de solucionar problemas nas observações de eclipses solares com câmaras escuras. Johannes Kepler (1571-1630) publicou, em 1604, o seu Ad VItellionem Paralipomena ,quibus Astronomiae pars Optica Traditvr. Esse livro vem despertando a atenção de pesquisadores em história da ciência desde as primeiras décadas do século XX e se constituiu como objeto de um polêmico debate em torno de sua classificação como uma continuidade ou uma ruptura com os tratados ópticos desenvolvidos no medievo. Os diferentes aspectos destacados nesse debate possibilitam uma compreensão do trabalho de Kepler como uma apreensão dos diversos estudos de óptica, de astronomia e de magia natural que circulavam no final do século XVI. Nesta dissertação, procuramos mostrar que a elaboração de sua teoria para a câmara escura, apresentada no segundo capítulo do Paralipomena, é uma conseqüência dessa apreensão. Para tal, procuramos analisar vários trabalhos que circulavam à época de Kepler e que possivelmente contribuíram para a sua solução dos problemas da câmara escura

[pt] O setor de petróleo e gás apresenta diversas oportunidades de aplicação para os sensores a fibra óptica. Algumas características inerentes às fibras ópticas, como baixo peso, flexibilidade, longa distância de transmissão, baixa reatividade do material, isolamento elétrico, imunidade eletromagnética e alta capacidade de multiplexação, podem ser determinantes em diversas situações, seja nos segmentos de exploração, transporte, refino ou distribuição. As principais operadoras internacionais do setor identificaram a tecnologia de Sensores a Fibra Óptica como elemento chave para viabilizar, com toda a funcionalidade esperada, a instalação de sistemas de completação inteligente de poços de petróleo (produção ou injeção). O sensoriamento do poço permite obter, a qualquer momento, informações precisas sobre diversas grandezas, entre outras a pressão, temperatura, vazão, pH ou mesmo a posição de válvulas que controlam o fluxo através do poço. A monitoração em tempo real do poço é parte da estratégia de automação do processo de produção do campo de petróleo. Esta é uma tendência que no futuro próximo aponta para a exploração de campos de petróleo inteligentes, onde a produção por vários poços de um mesmo reservatório realizase de forma otimizada e automatizada, reduzindo custos, e aumentando fatores de recuperação das reservas de hidrocarbonetos fósseis. O presente trabalho se insere neste contexto, e apresenta a concepção, desenvolvimento e resultados de testes de dois protótipos de transdutores de fundo do poço para integrar um sistema de completação inteligente baseado na tecnologia de sensoriamento utilizando redes de Bragg em fibras ópticas. O primeiro deles destina-se à medida da pressão diferencial num sensor de vazão do tipo Venturi. Resultados de testes com protótipos do transdutor demonstraram que ele pode operar numa faixa de mais ou menos 5 bar de pressão diferencial, sob pressões médias de até 21 MPa e temperaturas de 90 graus Celsius com resolução de 0,06 por cento do fundo de escala. O segundo transdutor desenvolvido, aplica-se à medida da posição de abertura e fechamento de uma válvula controladora de fluxo tipo camisa deslizante (sliding sleeves). Duas técnicas foram investigadas. A primeira delas, para aplicações mais gerais, baseia-se no uso de atuadores magnetoestrictivos. A segunda procurou atender a um projeto específico para este tipo de válvula, em cuja concepção utiliza-se uma mola elástica para exercer a força de restituição contra um atuador hidráulico. Neste caso, optou-se por desenvolver uma célula de carga instrumentada com redes de Bragg. Nos testes realizados foram obtidos resultados satisfatórios em termos de sensibilidade e resolução, tendo-se chegado para esta última a valores próximos de 0,03 mm num curso de 70 mm (0,04 por cento do fundo de escala). / [en] Optical fibers are finding a growing range of new applications in the petroleum industry, which include, not only those already well established in telecommunications, but also in novel sensing technologies. Possibility of dense multiplexing, continuous distributed measurements, long distances between measurement points and electronic circuits, and explosion risk free, are some of the characteristics shared by different types of optical fiber sensors. The major global oil and gas operators and service companies have elected optical fiber sensing as one of the key enablers to implement with all the expected functionality and reliability the novel technology of intelligent well completion. Continuous well monitoring allows the operator to access, at any time during the well life, important information regarding different process variables, such as pressure, temperature, flow-rate, pH, or even the position of sliding sleeves valves that control the flow through the well. This is part of the automation strategy to optimize production in the whole reservoir, a technological trend that points towards the concept of an intelligent oil field and that, in the near future, will be applied to the integrated management of production from several wells in the same reservoir, contributing to reduce intervention costs, and increasing recovery factors of fossil hydro-carbon reserves. The present work is inserted in this context, and reports the conception, development and results of tests conducted with prototypes of two different optical fiber transducers to be integrated in an intelligent well completion system. The first one is a Bragg grating differential pressure transducer, which has been developed to measure pressure drop across a Venturi flow-meter inserted in the production tubing. Test results with prototypes have demonstrated that the transducer may be applied to measure differential pressures in the range of more or less 5 bar, under static (average) pressures up to 21 MPa and temperatures below 90 Celsius Degree, with 0.06 percent full-scale resolution. The second development is a displacement transducer applied to measure the opening position of sliding sleeves valves. Two different measurement principles were investigated. The first, intended to general applications of displacement measurements, relied on the use of magnetostrictive actuators and fiber Bragg grating sensors. The second displacement transducer applies to a specific type of valve, which employs a mechanical spring to provide recovery forces to a hydraulic actuator. The proposed solution was based on the use of a load cell instrumented with fiber Bragg gratings. Tests results demonstrated that the prototype transducer was capable of resolving changes in displacement as lower as 0.03 mm in a full-range of 70 mm, approximately 0.04 percent full-scale resolution.

OBJETIVO: avaliar a capacidade do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total (PERG) e multifocal (PERGmf) de detectar alterações funcionais da retina em pacientes com afecções desmielinizantes e compressivas da via óptica anterior; estudar a correlação entre as amplitudes do PERG e PERGmf com as espessuras das camadas internas da retina obtidas pela tomografia de coerência óptica (TCO) e com a perda de campo visual avaliada pela perimetria computadorizada padrão (PCP). MÉTODOS: cento e cinquenta e dois olhos de 28 pacientes com esclerose múltipla (EM), 38 com espectro da neuromielite óptica (NMO) com ou sem neurite óptica (NO) prévia e 30 olhos de 26 controles normais foram submetidos ao PERG, à TCO para avaliação da camada de fibras nervosas da retina (CFNR) peripapilar e camadas internas da retina na mácula e à PCP. Os olhos estudados foram divididos em 4 grupos: grupo 1. EM com NO; grupo 2. EM sem NO; grupo 3. NMO; grupo 4. Mielite transversa longitudinal extensa. Os achados foram comparados utilizando-se as equações de estimativas generalizadas. As correlações entre os achados do PERG, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. Para avaliação dos pacientes com doenças compressivas da via óptica anterior, foram estudados 25 olhos de pacientes com defeito campimétrico temporal e atrofia em banda (AB) do nervo óptico decorrente de compressões quiasmáticas já tratadas e 25 olhos de 25 controles normais pelo PERGmf, a TCO e a PCP. As comparações entre olhos com AB e controles foram feitas usando análise de variância (ANOVA). As correlações entre achados do PERGmf, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. RESULTADOS: comparado com controles, as amplitudes do PERG foram significativamente reduzidas em olhos de pacientes com NMO e EM com NO, mas não mostraram diferenças significativas em olhos de pacientes com EM sem NO e mielite transversa longitudinal extensa. Correlações significantes foram encontradas entre os valores de amplitude de N95, a espessura da camada de células ganglionares da retina e a espessura da CFNR peripapilar. As reduções de amplitudes do PERG também foram significativamente associadas à perda de sensibilidade do campo visual. Na avaliação de pacientes com AB do nervo óptico, as amplitudes do PERGmf foram significativamente reduzidas nos quadrantes temporais quando comparados com controles. Não houve diferenças de amplitude nos setores nasais. Correlações significativas foram encontradas entre as amplitudes do PERGmf, a espessura macular total e a CFNR peripapilar no setor temporal e a perda de sensibilidade do campo visual. CONCLUSÕES: O PERG foi capaz de detectar perda funcional em pacientes com EM e NMO com NO prévia e suas amplitudes foram significativamente correlacionadas com a espessura das camadas internas da retina e camada de fibras nervosas peripapilar. As amplitudes do PERGmf foram capazes de demonstrar perda funcional em pacientes com AB do nervo óptico e apresentaram correlações significantes com a perda de sensibilidade do campo visual e as medidas de espessura macular total e da CFNR peripapilar / PURPOSE: To evaluate the ability of full-field and multifocal (mf) pattern electroretinogram (PERG) parameters to detect functional changes of the retina in patients with demyelinating and compressive diseases of the anterior visual pathway; to study the relationship between the PERG (full field and multifocal) amplitudes, optical coherence tomography (OCT)-measured inner retinal layers measurements and visual field sensitivity loss on standard automated perimetry (SAP). METHODS: one hundred fifty-two eyes of 28 patients with multiple sclerosis (MS), 38 with neuromyelitis optica (NMO) spectrum with or without previous episodes of optic neuritis (ON) and 30 eyes of 26 normal controls underwent PERG, OCT macular and peripapillary retinal nerve fiber layer measurements and SAP. The eyes of the patients were divided into 4 groups: group 1. EM with ON; group 2. EM without ON; group 3. NMO; group 4. Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM). The findings were compared using the generalized estimating equations (GEE). The correlations between the findings of the PERG, OCT and SAP were assessed by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. For evaluation of patients with compressive diseases of the anterior visual pathway, 25 eyes of patients with temporal visual field defect and band atrophy (BA) of the optic nerve due to chiasmal compression and 25 eyes of 25 normal controls were studied by mfPERG, OCT and SAP. Comparisons between BA and control eyes were made using variance analysis (ANOVA). The correlations between the findings mfPERG, OCT and SAP were evaluated by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. RESULTS: compared to controls, PERG amplitudes were significantly reduced in eyes of patients with MS with ON and NMO, but not in eyes with MS without ON and longitudinal extensive transverse myelitis. Significant correlations were found between N95 amplitudes values, OCT-measured macular ganglion cell layer thickness, total retinal thickness, and temporal peripapillary RNFL thickness.The reduced mfPERG amplitudes were also significantly associated with loss of visual field sensitivity. In the evaluation of patients with BA of the optic nerve, mfPERG amplitudes were significantly reduced in the temporal quadrants when compared with controls. There were no differences in the amplitudes values in the nasal sectors. Significant correlations were found between mfPERG amplitudes, OCT-measured total macular thickness and peripapillary RNFL in the temporal sector and the loss of sensitivity of the visual field. CONCLUSIONS: full-field PERG measurements were able to detect functional loss in patients with MS and NMO with previous episodes of ON and PERG amplitudes were significantly correlated with inner retinal layers thicknesses and peripapillary RNFL. Multifocal PERG amplitudes were able to demonstrate functional loss in patients with BA of the optic nerve and showed significant correlations with visual field sensitivity loss and OCT-measured total macular and peripapillary RNFL thickness

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:16:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Midori Hijioka Camelo.pdf: 3378645 bytes, checksum: d5a844d84ac1ae690e2ae66fd45c6c79 (MD5) Previous issue date: 2009-10-16 / This work tried to identify the contributions of Filippo Brunelleschi and Leon Battista Alberti to the geometrical optics study. Tradicinally, seen by the history of arts and architecture study as inventors of the perspective, in this history of science study, the issue of genealogy was left behind, so they could find in the investigations about costruzione legittima , contributions for the geometrical optics. The period lived by Brunelleschi and Albert, the Renaissance one, shows many changing elements that made the transition from the Medieval and the Modern History. Specially about the perspective study, it s an incorporating moment, with a different meaning to the word. What used to be the synonym of optics throughout Middle Age, thanks largely to the investigations of architects and painters started then, has now the idea of the representation way , keeping it though the time, like we understand it today. Along with the complex movement of approaching of the heavenly thing to the ones here on Earth, witch in canvas mean the introduction of elements of the real world in representations, we can also see an approach of mathematics to the useful things of life, and geometry becomes equally important to the costruzione legittima of visual reality. In the arts and science knowledge and duties meetings, brought to you by the humanism, the spirit of modern science blends together, In the history of geometrical and experimental optics, the art of painting is show more present than it was traditionally thought to. At the time of seeing, the birth of modern science, the connections of Brunellesch and Alberti revealed how artificial the limit of art and science, the duties and the knowledge / Esta pesquisa buscou identificar as contribuições de Filippo Brunelleschi e Leon Battista Alberti para o estudo da óptica geométrica. Tradicionalmente, disputados pelos estudiosos da história da arte e arquitetura como inventores da perspectiva, neste estudo em história da ciência, deixaram-se de lado a questão de genealogia para encontrar, no interior das investigações para a costruzione legittima , contribuições para a óptica geométrica. O período vivido por Brunelleschi e Alberti, o Renascimento, apresenta muitos elementos de transformações que marcaram historicamente a transição entre o Medieval e o Moderno. Particularmente para o estudo da perspectiva, trata-se de um momento de formação de um novo significado para o termo. O que era sinônimo de óptica durante toda Idade Média, passa a incorporar, graças às investigações dos pintores e arquitetos iniciada ali, a idéia de modo de representação , ficando no decorrer do tempo somente com esta última, tal como entendemos hoje. Juntamente com o complexo movimento de aproximação de elementos do mundo real para a pintura, vemos ocorrer uma aproximação da geometria à forma de representação. No encontro de saberes e fazeres, de arte e ciência, plasma-se o espírito da ciência moderna. Na história da óptica geométrica e experimental, a arte da pintura mostra-se mais presente que tradicionalmente se pensa. Ao vislumbrar, no alvorecer da ciência moderna, as conexões entre Brunelleschi e Alberti revelou-se a artificialidade da fronteira entre a arte e a ciência, o fazer e o saber

[pt] O presente trabalho propõe técnicas numéricas para a síntese de antenas refletoras que utilizando seções de cônicas ou superfícies quádricas confocais. Para tal, utilizando os princípios da Óptica Geométrica, foram desenvolvidos algoritmos capazes de sintetizar as superfícies refletoras desejadas. São analisadas duas geometrias distintas: a antena duplo-refletora com cobertura omnidirecional e a antena refletora offset com um único refletor. No primeiro problema, é apresentado um método alternativo para a síntese geométrica de antenas duplo-refletoras com cobertura omnidirecional e diagrama de radiação arbitrário no plano de elevação. O subrefletor é um corpo de revolução gerado por uma única seção cônica e o refletor principal modelado é gerado por uma série de seções cônicas locais sequencialmente concatenadas. Para ilustrar o método, duas configurações axialmente simétrica são sintetizadas para proporcionar diagramas de radiação uniforme ou cossecante ao quadrado no plano de elevação. Os resultados são validados por uma técnica híbrida baseada em Casamento de Modos e o Método de Momentos. No segundo problema, é investigado um procedimento numérico alternativo para a síntese geométrica de antenas refletoras offset com diagrama de radiação arbitrário na região de campo distante. O método usa superfícies quádricas confocais com eixos deslocados para representar localmente a superfície modelada. Nesta abordagem, um operador não linear deve ser resolvido como um problema de contorno. Para ilustrar o método, são apresentadas antenas modeladas para prover diagrama de radiação Gaussiano em contornos de cobertura circular, elíptico e super-elíptico. / [en] This work proposes numerical techniques for synthesis of reflector antennas, using conic sections or confocal quadric surfaces. Under Geometrical Optics principles, algorithms to shape desired reflective surfaces have been developed. Two different geometries have been considered: omnidirectional dual-reflector antenna and single offset reflector antennas. In the first problem, it was presented an alternative method for synthesis of omnidirectional dual-reflector antennas with an arbitrary radiation pattern in elevation plane. The body-of-revolution subreflector is generated by a single conic section, while the shaped main reflector is generated by a series of local conic sections, sequentially consecutively concatenated. In order to illustrate the method, omnidirectional axisdisplaced ellipse (OADE) and Cassegrain (OADC) configurations are synthesized to provide uniform or cosecant squared radiation pattern in the elevation plane. The GO shaping results are validated by a hybrid technique based on Mode Matching and Method of Moments. In the second problem, an alternative numerical procedure was investigated for the geometrical synthesis of offset reflector antennas with an arbitrary radiation pattern in the far-field region, according to geometrical optics. The method uses local axis-displaced confocal quadric surfaces to describe the shaped reflector. In this approach, a nonlinear operator must be solved as a boundary value problem. To illustrate the method, we have chosen several offset configurations with circular, elliptical and super-elliptical contour coverage and Gaussian power density. The results were validated by the physical optics approximation.

Optical parametric oscillators (OPOs) and optical parametricamplifiers (OPAs) constitute a class of optical frequencyconverting devices that have many possible applications, e.g.in range finding, molecular spectroscopy and medicine. They canconvert the frequency of the incident pump field with highefficiency, and generate two waves at new frequencies that willbe continuously tuneable over a wide spectral range. Virtuallyany wavelengths within the transparency region of the nonlinearmaterial can be generated if the material can bequasi-phasematched (QPM). In addition, QPM gives thepossibility to utilise the largest nonlinear tensor element ofthe material and allows walk-off free interaction between thewaves. The aims of this thesis have been to investigate thepossibility to use QPM KTiOPO4crystals as nonlinear material in nanosecond OPOsand OPAs operating at room-temperature, and to explore theadvantages and shortcomings of these devices. The technique ofelectric field poling has been employed to implement the QPMstructure in flux grown KTiOPO4(KTP). The main conclusion is that periodically poled KTP (PPKTP)is a suitable material to use in nanosecond OPOs and OPAs. Thematerial properties that foremost make KTP into an attractivenonlinear material are: The large value of the nonlinearcoefficient d33, the high resistance to optically inducedbreakdown, the low susceptibility to grey-track formation, theinsensitivity to the photorefractive effect, the widetransparency and the low coercive field. The thesis shows that it is possible to pole large volumesof KTP with a high quality of the QPM structure. Highlyefficient nanosecond OPOs have been constructed during thisproject. Maximum conversion efficiencies have reached 45 % inthe case of a singly resonant OPO (SRO) built around a 3 mmthick PPKTP crystal. Total pulse energies for both the signal(1.72 µm) and the idler (2.8 µm) of up to 18 mJ wasreached and an average output power of 2 W was obtained forthis sample. However, up to 24 W was produced in a doublyresonant OPO operating close to degeneracy. The efficiencyreached 48 % for that case. Truly continuous and very widespectral tuning has also been demonstrated, as well as a narrowbandwidth OPO operating on one single longitudinal mode. <b>Keywords:</b>optical parametric oscillators, opticalparametric amplifiers, quasi-phasematching, KTiOPO4, nonlinear optics, frequency conversion, periodicelectric field poling, ferroelectrics, high-order secondharmonic generation, electro-optic effect.