Existe uma família de centros de cor e cristais dopados com íons metálicos que absorvem na região de emissão do laser de neodímio. Dentre estes, os que são laser ativos são normalmente bombeados em um esquema de cavidades colineares. Eles podem também ser usados como absorvedores saturáveis para o chaveamento Q passivo, C.W. Porém, neste caso a absorção máxima intracavidade que pode ser introduzida é limitada de forma a permitir que a ação laser ocorra. Assim, no caso de ser simultaneamente utilizado como absorvedor e meio ativo existe uma limitação do ganho máximo que o meio ativamente bombeado pode alcançar. Usando-se um esquema de cavidades acopladas, estudamos o desempenho dos centros de cor KCl:T1° (1) e LiF: F POT - IND 2 , para gerar chaveamento Q c.w. passivo (Q- switching) e o travamento de modos (mode-locking) com o esquema de cavidades acima mencionada, na região espectral do infravermelho. Em particular estudamos a ação laser simultânea dos centros KCl: Tl° (1) e do laser de Nd:YAG com o esquema de cavidades acopladas citado, onde o centro de cor tinha o papel dual de absorvedor saturável e meio de ganho. Obteve-se uma alta extração do laser de KCl:Tl° (1), atingindo o limite teórico de 40%, no regime Q-switched c.w.pois a única fonte de perdas do laser de bombeio é o absorvedor saturável. Devido ao baixo ganho dos materiais mencionados e a alta intensidade de saturação foram exploradas as propriedades da cavidade com compensação astigmática, que permite uma grande focalização do feixe sobre o cristal, num regime de cavidades acopladas. Além deste esquema, usamos também um método de bombeamento colinear para a obtenção do travamento de modos ativo-passivo no regime C. W. do laser de Nd: YAG 1 usando o LiF: F POT IND 2 como elemento de modulação passiva dos pulsos. Como um absorvedor saturável lento este necessita de cavidades longas para a obtenção deste regime de operação. Os pulsos modulados (ativamente) sofrem um processo de modulação passiva, o que é dado pela mudança do seu perfil de intensidade de gaussiano para exponencial simétrica, caracterizando a mudança do travamento de modos ativo para passivo. / In general, tunable lasers are colinearlly pumped by other powerfull lasers. In the particular case of color centers, that cover the near infrared spectral region, there is a shortcoming due to the difficulty of creating high densities of centers to efficiently extract output energy. One possible way to circumvent this problem is to use intracavity pumping, but there is a limiting factor that is the maximum available gain of the pumping laser, that limits the maximum absortion that can be introduced in the pump laser cavity. A coupled cavities scheme is a solution to solve this problem. In this sense, this scheme was studied using a simple theoretical model. Two sets of experiments were performed, using LiF:F2 and KCl:T1°(1) color centers. In the first case, in which the LiF: F-2 centers were used only as saturable absorber, it was demonstrated that the coupled cavity is responsable for the temporal behavior of the main laser, and operation in the Q-switched mode was obtained, wi th pulses of 1 SJ..S duration. In the second case, KCl:Tl° (1) color centers are also laser active and simultaneous laser operation were achieved, in the Q-switched regime. The remarkable fact was that the pumping efficiency was close to the maximum theoretically allowed and the pulse duration was also totally dependent on the control cavi ty. In both cases, the pulse time duration was in good agreement with the theoretical predictions. The mode-locking regime in these scheme was also studied, using LiF: F-2 color centers, that has a decay time much longer than the cavity round trip time. By the reducing gain a partial modulation in the couple cavity scheme, we only observed a partial modulation of the laser power, indicating that other effects prevent the full modulation. In these case, the effective absortion used was 0,6 % .In order to explore the role of the saturable absorbers in the mode-locking regime, a active modulator was used to start and sustain the regime, besides the presence of the crystal inside the cavity. We clearly observed a change in the shape of the pulses from gaussian to hyperbolic secant squared that is a characteristic of the passivily mode-locked system. In the optimum case the pulse duration was reduced by a factor of 2,4.

Orientador: Luiz Otávio Saraiva Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_GabrielSoares_M.pdf: 6495887 bytes, checksum: 4a05e53032d23853568df2eca3d4ecf7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Medir a qualidade da água sempre foi importante para as agências governamentais, organizações científicas e a própria sociedade manterem o nível de contaminação da água em patamares que não afetem a sobrevivência de nenhum ser vivo. Rastrear de forma mais detalhada e precisa os efluentes industriais que retornam aos rios e lagos das cidades, através da instalação de diversos medidores ao longo das linhas de distribuição de água industriais, auxilia na manutenção da qualidade da água destas fontes naturais. Os medidores existentes atualmente, conhecidos por turbidímetros, são caros, o que impede o amplo monitoramento das linhas de água. O objetivo desta dissertação é a construção de um turbidímetro de baixo custo que seja capaz de auxiliar na avaliação dos efluentes industriais. O turbidímetro proposto é baseado no GLI Método 2 (Great Lake Instruments Method 2), que emprega duas técnicas de espectroscopia: a nefelometria e a turbidimetria. A contribuição dada por esta dissertação está na aplicação da técnica de modulação por amplitude de pulso com amostragem instantânea, muito utilizada em telecomunicações, com o intuito de mitigar qualquer deslocamento do sinal devido às fontes de luz do ambiente e outras interferências do circuito eletrônico. O equipamento consegue medir uma faixa de turbidez de 16 a 4000 NTU. Abaixo de 16 NTU não há precisão nas medidas devido à intensa presença de ruído no sinal nefelométrico. Apesar de não conseguir medir o nível de turbidez aceitável de água apropriada para consumo (5 NTU), considera-se a faixa de medição suficiente para se medir efluentes indústrias e monitorá-los para não que não poluam os rios e reservatórios das cidades / Abstract: Measuring water quality has always been important for government agencies; scientific organizations and society maintain the level of water contamination at levels that do not affect the survival of any living being. Track, with more details and accuracy, the industrial effluents that return to the rivers and the lakes of the cities through the installation of several meters along the water lines of industries, helps maintain water quality of the natural sources. The meters currently existing, known for turbidimeters, are expensive, which prevents the widespread monitoring of water lines. The objective of this dissertation is design a low cost turbidimeter that is able to assist in the assessment of industrial effluents. The turbidimeter proposed is based on the GLI Method 2 (Great Lake Instruments Method 2), which employs two spectroscopic techniques: nephelometry and turbidimetry. The contribution of this dissertation is in applying the technique of pulse amplitude modulation with instantaneous sampling, widely used in telecommunications, in order to mitigate any signal offset due to ambient light sources and interference from the electronic circuit. The equipment can measure a range of 16-4000 turbidity NTU. Below 16 NTU there is no accuracy in measurements because the noise interfering in the nephelometric signal. Although the equipment cannot measure the acceptable turbidity level of drinking water (5 NTU), it is considered sufficient to measure industrial effluents and track them to not pollute the rivers and reservoirs of cities / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7716_1.pdf: 2312286 bytes, checksum: f0910837d83d7daa172d70fc8336d5f1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Lasers de femtosegundos operando no regime de travamento de modos têm sua taxa de repetição determinada pelo tempo de ciclo do pulso na cavidade laser (TR = 2L/c). A taxa de repetição de lasers de Ti:safira é tipicamente da ordem de 100 MHz, com TR  10 ns. Com isto TR pode ser menor que os tempos de relaxação da população (T1) e coerência (T2) em meios atômicos, que podem ser da ordem de várias dezenas de nanosegundos, no Rb, por exemplo. O resultado é que a interação de um pulso com o meio atômico ocorre antes que a modificação produzida no sistema pelo pulso anterior tenha decaído completamente, o que produz efeitos interessantes. Neste trabalho, serão apresentados resultados teóricos e experimentais do acoplamento de dois feixes (two-beam coupling) em vapor de Rb, onde são estudadas modificações do sinal detectado na direção do feixe de sonda, após o acoplamento deste com o feixe de bombeio. O experimento é realizado em uma célula contendo átomos de Rb em densidades que variam entre 1012 a 1014 átomos/cm3. No nosso experimento focamos duas transições distintas: 5S 5P1/2 e 5S 5P3/2 5D, onde a primeira corresponde a uma transição de um fóton e a segunda envolve uma transição de dois fótons. No estudo da transição 5S 5P3/2 5D, o efeito de acumulação da população em um sistema de três níveis produz batimentos de 2,11 THz nos sinais de experimentos de fluorescência e two-beam coupling e que são observados em nossos resultados experimentais; além dos efeitos de propagação linear que produzem oscilações do sinal na escala de picosegundos. Também estudamos a transição 5S 5P1/2, que é mais simples de analisar, pois os batimentos em 2,11 THz não estão presentes. Simulações numéricas foram realizadas baseadas em uma teoria de perturbação de terceira ordem para o sistema de dois níveis, levando em conta os efeitos de propagação linear dos pulsos até a região de interação dos dois feixes, mas sem considerar a acumulação. Através desta teoria é possível explicar e compreender melhor algumas das características essenciais presentes nos resultados experimentais

[pt] Este trabalho apresenta alguns estudos experimentais sobre a geração de pulsos óticos curtos com lasers semicondutores e a deteção desses pulsos. Descreve-se inicialmente a geração de pulsos elétricos curtos com geradores a transistor avalanche e chaves fotocondutivas. Foi desenvolvido um modelo de circuito equivalente para lasers multi-modos, que permite simular com precisão a resposta ótica do dispositivo para diferentes condições de alimentação. Foram também desenvolvidos transformadores de impedância de larga banda passante. Linhas de transmissão de diversos tipos e substratos de diferentes constantes dielétricas foram empregados. Comprovou-se experimentalmente a melhoria da resposta ótica do laser a pulsos curtos de corrente com o uso desses transformadores, comparada com os arranjos convencionais. Mostrou-se também experimentalmente que os transformadores aqui desenvolvidos proporcionam um aumento significativo na largura de banda de sistemas de fotodetetores rápidos. São apresentados resultados experimentais de geração de pulsos óticos curtos com lasers semicondutores, usando-se as técnicas de mode-locking e chaveamento de ganho. Finalmente são sugeridas algumas técnicas alternativas para a medição indireta dos pulsos gerados pelo processo de mode-locking, e são mostrados alguns resultados preliminares. / [en] This work presents experimental studies on the generation of short duration optical pulses with semiconductor lasers and the detection of these pulses. The generation of high- speed electrical pulses with avalanche transistors and photoconductive switches is described. An equivalent circuit model for multimode lasers was developed, which permits simulating accurately the optical response of the devide under various bias conditions. Impedance transformers of large bandwidth were also developed. Transmission lines of several types and substrates with various dielectric constants were employed. A significant improvement of the optical response of the laser to short duration current pulses was experimentally observed with the use of the transformers, compared to conventional arrangements. It was also observed a significant increase in the bandwith of high- speed photodiode systems. Results are describe on the generation of short duration optical pulses with semiconductor lasers, using the techniques of mode-locking and gain switching. Finally, alternative high-speed techniques are suggested for the measurement of the pulses generated by mode-locking, and preliminary results are presented.

[pt] Neste trabalho se estuda a propagação de pulsos elétricos curtos em linhas de transmissão impressas, uniformes e não- uniformes, através de simulação por computador. Como a faixa de freqüências associada a estes pulsos, com duração e picossegundos, extende-se até várias centenas de giga Hertz, a caracterização das linhas de transmissão ao longo das quais os pulsos se propagam exige o rigor dos métodos de onda completa. Com este propósito é utilizada a Abordagem de Domínio Espectral (ADE) para rigorosamente considerar as características dos materiais e a geometria das linhas, na faixa de freqüência requerida, no cálculo das constantes de fase e de atenuação. A resposta a transientes é analisada no domínio do tempo empregando-se a Transformada de Fourier. É observado que a principal causa da distorção dos pulsos é a característica dispersiva das linhas; enquanto as perdas, devido aos materiais ou pelo descasamento de impedância no caso de linhas não-uniformes, só atenuam os sinais, sem deformá- los significativamente. Isto foi observado em linhas microstrips isoladas. Entretanto, em linhas microstrips acopladas um outro mecanismo de distorção que se agrega, e que é o dominante, é a distorção por acoplamento modal. É comprovado também, que a natureza dispersiva das linhas de transmissão pode ser usada, favoravelmente, para reformar pulsos assimétricos. Este último resultado encontra interessantes aplicações em Óptica. / [en] In this work, the propagation of short electrical pulse on uniform and non-uniform planar transmission lines is studied by means of computer simulation. As the frequency band associated with electrical pulses with duration of pico-seconds extends up to several hundreds of giga Hertz, the characterization of the transmission lines along which the pulses propagate requires full waves methods. With this purpose the Spectral Domain Approach (SDA) is used to rigorously consider the effects of the line material and geometry, in the frequency band required, to calculate the phase and attenuation constants. A Fourier Transform is used to analyse the transient response in the time domain. It is observed that the tranmission line dispersion is the main cause for distortion fo the pulses, while the losses - due to the materials or mismatching on non-uniform lines - are mainly responsible for signal attenuation. However, in coupled microstrip lines, distortion due to mode coupling was the dominant distortion mechanism. It is also observed that the dispersive nature of the transmission line can be used with advantage, through carefull choice of geometry and composition, to reshape asymetrical pulses. The results fo this study find applications on quasi-optical circuits and optical circuits short pulse generation.

Orientador: Solange Bessa Cavalcanti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LozadaVera_JohnJairo_M.pdf: 3582168 bytes, checksum: b939d006da96c563046ce0074e25f72e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estuda-se a interação entre pulsos ópticos ultracurtos e materiais com band gap fotônico, considerando-se a propagação de luz através de estruturas unidimensionais, compostas de uma super-rede dielétrica periódica cuja célula unitária consiste em um par de camadas com diferentes índices de refração n1e n2, respectivamente. Em particular considera-se o caso em que n2, por exemplo, é um material com não linearidade X (3). É bem sabido que a largura e a localização dos band gaps dependem fundamentalmente do contraste entre os índices de refração d n = | n1 - n1 | e, atribuindo-se a n2 um índice de refração dependente da intensidade, conseguimos controlar dinamicamente a largura do band gap com o pulso de luz incidente. Portanto, a idéia básica é investigar a dinâmica de propagação nas vizinhanças de um band gap dependente da intensidade para aplicações importantes no projeto de dispositivos fotônicos, como por exemplo limitadores de luz e switches puramente ópticos. Dentro do formalismo de Maxwell, experimentos computacionais são feitos considerando a propagação de campos ópticos através de super-redes que possuem não linearidades do tipo Kerr, assim como saturável. Esta última é importante para a descrição da interação com pulsos muito intensos já que neste caso a mudança induzida no índice de refração depende de não linearidades de ordem mais alta e, como consequência, alcança uma saturação. Este modelo é apropriado para descrever materiais tais como vidros dopados com semicondutores (e.g. CdS 1-x Sex) polímeros orgânicos, que possuem propriedades ópticas altamente não lineares. A propagação da onda é resolvida usando uma versão modificada no domínio do tempo do método standard fast Fourier Beam Propagation Method (FFT-BPM) com um passo adaptativo, que pode manejar transmissão, difração e, especialmente, reflexões das ondas electromagnéticas causadas por descontinuidades no índice de refração, com a vantagem de não requerer a introdução de condições de contorno adicionais. / Abstract: The interaction of ultrashort optical pulses with photonic band gap materials has been studied by considering light propagation through one-dimensional photonic band gap structures, composed of a periodic multilayer stack of dielectric materials whose unitary cell consists of a pair of layers with different refractive indices n1and n2, respectively. One of these, say n2, is doped with a X (3)nonlinear material. It is well known that band gaps widths and locations depend fundamentally on the refractive index contrast d n = | n1 - n1 | and, by assigning to n2 an intensity dependent refractive index, one is bound to dinamically control the band gap width with the incident light pulse. Therefore, the basic idea here is to investigate the dynamics of propagation in the neighborhood of such an intensity-dependent band gap for important applications in the design of all-optical photonic devices such as limiters and switches. Within the framework of Maxwell's equations, a numerical investigation is made by considering the propagation of optical fields through multilayers with a Kerr, as well as a saturable, type of nonlinearity. The latter is important for the description of the interaction with high field strength pulses because in this case the field-induced change in the refractive index is influenced by higher-order nonlinearities and, as a consequence, this change becomes saturated. This model is appropriate to describe materials such as semiconductor-doped glasses (e.g. CdS 1-x Sex) and organic polymers, which have high nonlinear optical properties. The wave propagation is solved using a time-domain modified version of the standard fast Fourier Beam Propagation Method (FFT-BPM) with an adaptive step size, which can handle transmission, diÿraction and, especially, reflection of electromagnetic waves caused by discontinuities on the refractive index, with the advantange of not requiring the introduction of additional boundary conditions. / Mestrado / Ótica / Mestre em Física

Orientador: Claudio Francisco Tormena / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FranciscoPaulodos_D.pdf: 15350887 bytes, checksum: 67e192401b6f5d14d6d2568ea89baff1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A tese está estruturada da seguinte forma. Primeiro uma parte introdutória relatando o efeito das interações hiperconjugativas na constante de acoplamento JXY e uma discussao sobre a as principais metodologias para a determinação de constantes de acoplamento a JXY a longa distância. Nesta primeira parte o leitor e introduzido nos tópicos básicos desta tese. Seguindo o corpo da tese contém os resultados e discussão. Primeiro apresentamos as metodologias para determinação das constantes de acoplamento JCH com enfase para o experimento de HSQMBC e para os experimentos de estado de spin seletivo (HSQC-TOCSY-IPAP e HSQC-TOCSY-IPAP-triplamente editado). Posteriormente apresentamos uma racionalização para a diferença entre os acoplamentos JC4H1 e JC1H4 da 3-exo-2-norbornanona (X = Cl, Br, SCH3). Mostramos que ambos os acoplamentos JC1H e JC4H14 deveriam apresentar uma redução de seus valores, devido as interações hiperconjugativas sC1-C7p*C2=O e sC1-C7s*C2=O que retiram densidade eletrônica do caminho a três ligações.Entretanto, observamos que a existência de uma terceira interação sC3-C4s*C2-O recupera parte da densidade eletrônica do acoplamento JC4H1 através de um caminho adicional a quatro ligações fazendo com que o acoplamento JC4H1 seja maior. Este caminho a quatro ligações é similar ao observado em sistemas homoalílicos, sendo que a principal diferença é a natureza do orbital antiligante, que para nossos sistemas é um orbital do tipo s, enquanto para os homoalílicos é do tipo p. / Abstract: In the introduction, it is presented a discussion about the effect of hyperconjugative interactions on coupling constants and a discussion about some methodologies for the measurement of long range heteronuclear coupling constants. JCH, with special emphasis on HSQMBC experiments and the spin state selective methodologies (HSQC-TOCSY-IPAP and HSQC-TOCSY-IPAP-triple editing). After that, a rationalization of the known difference between the JC4H1 and JC1H4 coupling constant transmitted mainly through the 7-bridge in norbornanone is presented in terms of the effects of hyperconjugative interactions involving the carbonyl group. Theoretical and experimental JC4H couplings were carried out for 3-endo- and 3-exo-X-2-norbornanone (X = Cl, Br, SCH3) and for exo- and endo-2- norbornanes derivatives. The hyperconjugative interactions were studied with the Natural Bond Orbital (NBO) analyses. It was observed that interactions involving the carbonyl p*C2=O and s*C2=O antibonding orbitals produce a decrease of threebond contribution for o both JC4H1 and JC1H4 couplings.However, the latter antibonding orbital also undergoes a strong sC3-C4s*C2=O interaction, which defines an additional coupling pathway for JC4H1 but not for JC1H4 .This pathway is similar to that known for homoallylic couplings, being the only difference the nature of the intermediate antibonding orbital, i.e. for JC4H1 is of s-type, while in homoallylic couplings is of p-type. / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Ingeniero Civil Eléctrico / Los constantes y cada vez más acelerados avances tecnológicos, han generado que los sistemas de comunicación se optimicen considerablemente con el transcurso de los años. Dentro de los cambios más importantes que se han visto en el último tiempo, destaca la disminución del uso de los clásicos sistemas de telecomunicaciones basados en portadoras únicas, dándose paso a sistemas más complejos en donde la información se transmite utilizando múltiples portadoras. Dentro de este último grupo de técnicas, uno de los que más sobresale es orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), el cual ha sido y es, ampliamente utilizado en múltiples aplicaciones o estándares de comunicación. El uso extensivo de OFDM se debe a varias ventajas que esta técnica posee, tales como: alcanzar altas tasas de transmisión de datos, generar señales robustas ante canales inalámbricos, tener una alta eficiencia espectral, entre otros. Pero, aun cuando éstos exhiben múltiples ventajas, también presentan ciertos inconvenientes que deben ser tratados como lo son: los altos niveles de peak-to-average power ratio (PAPR) que caracterizan a las señales OFDM y la sensibilidad a errores originados por la desincronización entre el transmisor y receptor. Esto último, facilita la generación de interferencia entre portadoras (inter-carrier interference, ICI) y, por ende, un aumento en la probabilidad de error. En este trabajo se examina el funcionamiento de los sistemas basados en OFDM, partiendo desde la generación de la señal, hasta su comportamiento espectral. Pero por otro lado, también se analiza como la implementación de pulsos que cumplen con el primer criterio de Nyquist (Nyquist-I), favorece al rendimiento de esta clase de sistemas. El uso de pulsos Nyquist-I para combatir los inconvenientes típicos mostrados por los sistemas basados en OFDM ha sido propuesto por múltiples investigadores. En este trabajo se estudia en detalle una nueva familia de pulsos Nyquist-I llamada improved parametric linear combination pulses (IPLCP), la cual se propone para combatir un completo listado de aspectos perjudiciales mostrados por sistemas OFDM reales, a diferencia de otros pulsos que solamente buscan solucionar uno de ellos. Para analizar el rendimiento de la nueva familia de pulsos, se le compara con otras ya conocidas en términos del ICI, la razón señal a interferencia (signal-to-interference ratio, SIR), el PAPR y la tasa de probabilidad de error de bit (bit error rate, BER). Finalmente, el análisis demuestra que la nueva familia es la que mejor se desempeña en promedio en términos de los parámetros de estudio recién mencionados, dejando en claro que la implementación del IPLCP favorece al rendimiento de los sistemas de comunicación basados en la tecnología OFDM.

[pt] Neste trabalho, descreve-se a geração de pulsos ópticos curtos com diferentes taxas de repetição, para aplicações em sistemas de transmissão de sólitons. Para isto foi desenvolvido um laser a fibra em anel operando na terceira janela de comunicações ópticas (em 1.55 mm), capaz de gerar pulsos curtos, utilizando a técnica de mode-locking ativo. Na configuração empregada o modulador de Mach- Zehnder, normalmente usado, foi substituído por um laser DFB, funcionando como modulador de intensidade e, ao mesmo tempo, como filtro óptico sintonizável. O laser semicondutor tem seu ganho chaveado através de modulação direta, levando a cavidade e operar no regime de mode- locking harmônico. Uma sintonia contínua de comprimentos de onda pode ser obtida, simplesmente, variando-se a temperatura do diodo laser. Foram analisados aspectos como estabilidade, duração e pureza espectral dos pulsos ópticos emitidos por essa fonte, bem como sua faixa de sintonia de comprimentos de onda e possíveis taxas de repetição. Os pulsos ópticos gerados foram transmitidos através de enlaces ópticos com fibra óptica convencional, comprovando-se a propagação de sólitons. / [en] In this dissertation, it is depicted short optical pulses generation with different repetition rates, for soliton based transmission systems applications. In order to accomplish that, a fiber laser operating at the third window of the optical communication (1.55 um) was developed, capable of generate short pulses, through the active mode-locking technique. Within the current configuration, the Mach-Zehnder modulator, usually employed, was replaced by a DFB laser, running as both an intensity modulator and tunable optical filter. The semiconductor laser was gain switched through direct modulation, leading the cavity to operate on harmonic mode- locking scheme. A continuous wavelength tuning could be achieved by changing the temperature of the diode laser. Several aspects were analyzed, such as stability, duration and spectral purity of the optical pulses generated by this source. The wavelength tuning range and its possible repetition rates were also investigated. The optical pulses were transmitted through standard optical fiber links, demonstrating the propagation of solitons.

[pt] Neste trabalho descreve-se a geração de pulsos ópticos curtos estáveis, com durações na faixa de alguns psicossegundos, e diversas taxas de repetição. Para isto foi construído um laser a fibra dopada com érbio, na configuração em anel e operando nos regimes de mode- locking ativo harmônico e racional (MLEFL). As características temporal e espectral dos pulsos são estudadas. Os pulsos de saída apresentam potência de pico elevada e são limitados pela transformada, ou seja, na forma de sólitons. Esses pulsos são extremamente adequados para sistemas de comunicações solitônicos. Os lasers a fibra dopada com érbio operando no regime de mode-locking ativo (MLEFL), têm-se mostrado como um dos candidatos mais promissores para os sistemas solitônicos. Isto se deve ao fato desses dispositivos além de produzirem pulsos ultracurtos e com as características necessárias a esses sistemas, eles apresentam alta potência de saída e possibilitam a variação da taxa de repetição. Para a montagem desses lasers de forma razoavelmente compacta são utilizados componentes ópticos, tais como controladores de polarização, filtros e moduladores, em versões integradas (pigtailed) e já disponíveis comercialmente. / [en] This work describes a simple and stable harmonically mode- locked erbium-doped fiber ring laser, that produces high power, ~ 1 ps transform-limited sech optical pulses. Pulse trains with different high repetition rates were obtained using harmonic mode-locking and rational harmonic mode- locking techniques. The temporal and spectral characteristics of the pulses are studied. The pulses are extremely appropriate for soliton based systems communications. Actively mode-locked erbium doped fiber ring lasers (MLEFL), have attracted much attention and are one of most promising candidates for soliton systems. This is due to some characteristics which are very convenient for high capacity optical systems: they can produce very short transform limited optical pulses at gigahertz rates. Such lasers also present high output powers, long term stability and can be easily tuned to operate in a wide region of wavelengths.