Nanodispositivos são objetos fabricados pelo homem com estruturas internas as quais têm ao menos uma dimensão física em escala nanométrica. A baixa dimensionalidade implica em níveis de energia quantizados, conferindo notáveis diferenças às propriedades ptoelétricas desses dispositivos, o que os torna bastante atrativos para a indústria de micro e optoeletrônica. Para tais dispositivos, por exemplo os baseados em poços quânticos, técnicas de difração de raios X de alta resolução são largamente empregadas e tipicamente alcançam acurácia de 104 na análise de variaçõees no parâmetro de rede a/a. Por outro lado, a caracterização de nanoestruturas com mais de uma nanodimensão, em particular pontos quânticos (QDs), se apresenta mais complexa devido `a pequena porção de material responsável pelo espalhamento de raios X. Técnicas de incidência rasante de raios X são viáveis para se obter informação de grandes conjuntos de QDs expostos devido a pouca penetração da onda incidente, porém, pouca informação pode ser acessada quando os QDs estão cobertos. Varreduras Renninger de raios X e mapeamentos angulares - em torno da condição de difração múltipla Bragg-Superf´cie em amostras dos sistemas de QDs de InAs/GaAs(001) indicaram importantes alterações estruturais introduzidas pelo processo de cobrimento das ilhas (deposição da sobre-camada de 30nm de GaAs). O método de varredura Renninger demonstrou uma acurácia da ordem de 105 no estudo do parâmetro de rede do material do entorno das ilhas e os mapas - sugerem um mecanismo de acomodação de tensão baseado em inclinação da rede da sobre-camada nas proximidades das ilhas. / Nanodispositivos são objetos fabricados pelo homem com estruturas internas as quais têm ao menos uma dimensão física em escala nanométrica. A baixa dimensionalidade implica em níveis de energia quantizados, conferindo notáveis diferenças às propriedades ptoelétricas desses dispositivos, o que os torna bastante atrativos para a indústria de micro e optoeletrônica. Para tais dispositivos, por exemplo os baseados em poços quânticos, técnicas de difração de raios X de alta resolução são largamente empregadas e tipicamente alcançam acurácia de 104 na análise de variaçõees no parâmetro de rede a/a. Por outro lado, a caracterização de nanoestruturas com mais de uma nanodimensão, em particular pontos quânticos (QDs), se apresenta mais complexa devido `a pequena porção de material responsável pelo espalhamento de raios X. Técnicas de incidência rasante de raios X são viáveis para se obter informação de grandes conjuntos de QDs expostos devido a pouca penetração da onda incidente, porém, pouca informação pode ser acessada quando os QDs estão cobertos. Varreduras Renninger de raios X e mapeamentos angulares - em torno da condição de difração múltipla Bragg-Superf´cie em amostras dos sistemas de QDs de InAs/GaAs(001) indicaram importantes alterações estruturais introduzidas pelo processo de cobrimento das ilhas (deposição da sobre-camada de 30nm de GaAs). O método de varredura Renninger demonstrou uma acurácia da ordem de 105 no estudo do parâmetro de rede do material do entorno das ilhas e os mapas - sugerem um mecanismo de acomodação de tensão baseado em inclinação da rede da sobre-camada nas proximidades das ilhas.

[pt] No presente trabalho de tese, se faz uma avaliação de moduladores de amplitude baseados no efeito de electro-absorção. As estruturas usadas para a fabricação dos dispositivos foram estruturas com poços quânticos múltiplos de InAlAs/InGaAs e AlGaAs/GaAs. As estruturas de InAlAs/InGaAs foram projetadas para trabalhar na faixa comercial das telecomunicações (1.55 µm). Por isto a importância de aperfeiçoar os parâmetros de desempenho do dispositivo, tais como Stark shift, chirp, razão de contraste, perda por inserção, entre outros. Um estudo sistemático prévio destas estruturas foi realizado por Pires [Pires,1998]. Ele propõe variar a concentração de gálio na liga para produzir uma leve tensão na estrutura e modificar desta forma as propriedades ópticas do material. O estudo de [Pires,1998] propôs uma faixa de valores para variar a concentração de gálio (entre 46 por cento e 52 por cento) onde pode ser encontrada a melhor condição de operação do dispositivo. Cabe a esta tese aprofundar o estudo nesta faixa de valores, e decidir os parâmetros mais adequados para operação. No referente às estruturas de AlGaAs/GaAs, se toma como partida uma proposta teórica de [Batty et al, 1993], e estudada posteriormente por [Tribuzy, 2001], onde se sugere usar finas camadas de dopagem delta nos poços de GaAs para melhorar o deslocamento Stark em 87% para um campo aplicado de 40 kV/cm. O dispositivo foi desenhado e fabricado, obtendo-se um valor de 78 por cento para o mesmo campo aplicado, resultado relevante, pois é a verificação experimental de uma proposta teórica. / [en] In this thesis work, is made an evaluation of modulators of amplitude based in the electrum-absorption effect. The structures used for the devices were multiple quantum wells of InAlAs/InGaAs and AlGaAs/GaAs. The structures of InAlAs/InGaAs are used to work in the commercial band of the telecommunications (1,55 µm). This is the reason it is important to optimize the parameters of performance of the device, such as the Stark shift, chirp, contrast reason, insertion loss, etc. Previously, a systematic study of these structures was made by [Pires, 1998], the gallium concentration was varied to produce a strain in the structure and to modify the optic properties of the material. In the study of [Pires, 1998] considered the Gallium concentration was varied between 46 percent and 52 percent in which range the best condition to operate the device can be found. This is part of the work here presented. In this thesis this range of values was studied in more detail. For the structures of AlGaAs/GaAs, a theoretical proposal of [Batty et al, 1993] was experimentally investigated. It was suggested a nipi structure to use a fine delta doped in the GaAs wells, this delta doped will improve in 87 percent the Stark shift for a field of 40 KV/cm. The device was simulated and manufactured, obtaining a value of 78 percent for the same field applied, this is a excellent result, because this confirm the theoretical prediction.

The use of optical fiber is of great interest in developing extensive, high-speed networking infrastructures. Optical fiber provide many advantages over traditional copper cables and wireless links. Among them are high security, low electromagnetic interference, extremely low loss and high bandwidths, light weight and manageability. However, the very small wavelengths associated with optical radiation requires very small waveguide dimensions. Waveguide dimension of single mode fiber (SMF) are < 10µm, resulting in relatively poor yield in device manufacturing. For residential and other last-mile networks topologies, cost constraints limit the appeal of SMF. Multimode fiber (MMF) allow for less restrictive manufacturing tolerances; however, the distortion that results from the dispersion in propagation among the many modes can be prohibitively large for data rates approaching and exceeding 1 Gb/s. To improve the deployability of MMF, a method of dispersion compensation that maintains the ease-of-use characteristic of MMF is required This dissertation demonstrates an opto-electronic method of dispersion compensation by the use of a multisegment photodetector. It is shown the modes of the fiber can be seperated such that when the individual photodetector signals are combined, the resulting temporal response of the fiber link is improved from that of a conventional fiber link. This method is extremely robust to system variation and is independent of data rate and transmission format, allowing it to be employed in a wide variety of optical links. More importantly, the implementation demonstrated is comparable, in simplicity and alignment tolerance, to a conventional photodetector. System performance is shown using both temporal and frequency response as well as real bit error rate and eye diagram measurements.

Nanodispositivos são objetos fabricados pelo homem com estruturas internas as quais têm ao menos uma dimensão física em escala nanométrica. A baixa dimensionalidade implica em níveis de energia quantizados, conferindo notáveis diferenças às propriedades ptoelétricas desses dispositivos, o que os torna bastante atrativos para a indústria de micro e optoeletrônica. Para tais dispositivos, por exemplo os baseados em poços quânticos, técnicas de difração de raios X de alta resolução são largamente empregadas e tipicamente alcançam acurácia de 104 na análise de variaçõees no parâmetro de rede a/a. Por outro lado, a caracterização de nanoestruturas com mais de uma nanodimensão, em particular pontos quânticos (QDs), se apresenta mais complexa devido `a pequena porção de material responsável pelo espalhamento de raios X. Técnicas de incidência rasante de raios X são viáveis para se obter informação de grandes conjuntos de QDs expostos devido a pouca penetração da onda incidente, porém, pouca informação pode ser acessada quando os QDs estão cobertos. Varreduras Renninger de raios X e mapeamentos angulares - em torno da condição de difração múltipla Bragg-Superf´cie em amostras dos sistemas de QDs de InAs/GaAs(001) indicaram importantes alterações estruturais introduzidas pelo processo de cobrimento das ilhas (deposição da sobre-camada de 30nm de GaAs). O método de varredura Renninger demonstrou uma acurácia da ordem de 105 no estudo do parâmetro de rede do material do entorno das ilhas e os mapas - sugerem um mecanismo de acomodação de tensão baseado em inclinação da rede da sobre-camada nas proximidades das ilhas. / Nanodispositivos são objetos fabricados pelo homem com estruturas internas as quais têm ao menos uma dimensão física em escala nanométrica. A baixa dimensionalidade implica em níveis de energia quantizados, conferindo notáveis diferenças às propriedades ptoelétricas desses dispositivos, o que os torna bastante atrativos para a indústria de micro e optoeletrônica. Para tais dispositivos, por exemplo os baseados em poços quânticos, técnicas de difração de raios X de alta resolução são largamente empregadas e tipicamente alcançam acurácia de 104 na análise de variaçõees no parâmetro de rede a/a. Por outro lado, a caracterização de nanoestruturas com mais de uma nanodimensão, em particular pontos quânticos (QDs), se apresenta mais complexa devido `a pequena porção de material responsável pelo espalhamento de raios X. Técnicas de incidência rasante de raios X são viáveis para se obter informação de grandes conjuntos de QDs expostos devido a pouca penetração da onda incidente, porém, pouca informação pode ser acessada quando os QDs estão cobertos. Varreduras Renninger de raios X e mapeamentos angulares - em torno da condição de difração múltipla Bragg-Superf´cie em amostras dos sistemas de QDs de InAs/GaAs(001) indicaram importantes alterações estruturais introduzidas pelo processo de cobrimento das ilhas (deposição da sobre-camada de 30nm de GaAs). O método de varredura Renninger demonstrou uma acurácia da ordem de 105 no estudo do parâmetro de rede do material do entorno das ilhas e os mapas - sugerem um mecanismo de acomodação de tensão baseado em inclinação da rede da sobre-camada nas proximidades das ilhas.

[pt] Objetivando suprimir as instabilidades dinâmicas de ganho em um amplificador à fibra dopada com Érbio (EDFA), uma nova configuração de laser em anel é apresentada e demonstrada. Neste trabalho, analizamos os efeitos da variação do nível de atenuação no laço de re-alimentação sobre a resposta transitória do EDFA. Particularmente, observamos as excursões de ganho experimentadas pelo canal sobrevivente quando sete dentre oito canais da rede são adicionados ou removidos, à exemplo do que ocorre em sistemas WDM reais. Sob esta análise, avaliamos o desempenho do sistema em suprimir as instabilidades dinâmicas de ganho do EDFA. / [en] A new ring laser configuration to eliminate the gain dynamic instabilities of an erbium doped fiber amplifier (EDFA) is proposed and demonstrated. We examine the effect of the attenuation level in the optical feedback path over thetransient response of the EDFA. In particular, we look at the transient gain excursions experienced by surviving channel when seven of eight channels are added or dropped, like in real WDM systems. Using this analysis as a guide, we highlight the robustness of the approach and evaluate its performance to EDFA gain stabilization.