Orientador: Artemio Scalabrin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T13:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_CarlosHenriquedeBrito_D.pdf: 3849023 bytes, checksum: 200d310d8d0e9bd68b6cdca12909730d (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: Neste trabalho são apresentados novas técnicas desenvolvidas para produção de pulsos de duração ultracurta ( < 1 ns ) com lasers. A técnica de auto injeção aplicada aos lasers de NdYAG e de corante bombeado com lâmpada permitiu a obtenção de pulsos sincronizáveis, de baixo "jitter" ( < 1ns ) e duração tão curto como 200 ps, atingindo potência de pico de 100 MW. Com uso de compressão não linear com absorvedor saturável pulsos com 8 ps e 1 GW foram obtidos num laser a NdYAG, novamente em forma sincronizável e estável. No laser de corante bombeado com laser de Argônio obtivemos pulsos com 40 ps, sincronizáveis de 5700 Å a 6200 Å com potência média de 20 mW e uma taxa de repetição de 110MHz. Com o uso de uma cavidade em anel e em regime de acoplamento passivo de modos este laser forneceu pulsos com duração abaixo de 170 femtosegundos e potência de pico de 1,4 kW, em modo extraordinariamente estável. Com o laser de CO2 de descarga elétrica transversal, o uso do acoplamento passivo permitiu a obtenção de pulsos com duração de 1 ns e foi desenvolvido o projeto de um sistema para obtenção de pulsos de picosegundos baseado numa chave a semicondutor controlado por luz. Para cada um dos sistemas novos desenvolvidos foi elaborado um modelo teórico que permitisse otimizar o funcionamento e avaçar o entendimento de fenômenos envolvendo pulsos laser ultracurtos / Abstract: In this work we describe new techniques which have been developed for the generation of ultrashort duration laser pulses. The self injection technique used in conjunction with the NdYAG and flashpumped dye lasers allowed the obtention of subnanosecond pulses with very good synchronizability and jitter characteristics. Pulses with 200 ps and 100 MW peak power were obtained. The use of nonlinear pulse compression with an intracavity saturable absorber led to the generation of 8 ps, 1 GW pulses with the NdYAG laser, with much better performance than passive mode locking. With the argon laser pumped dye laser we generated 40 ps pulses tunable between 5700 Å and 6200 Å at an average power of 20 mW and repetition rate of 110 MHz. In the ring configuration with a saturable absorver this laser produced pulses shorter than 170 femtoseconds and peak power of 1.4 kW. With the transverse discharge CO2 laser we use passive mode locking to obtain 1ns pulses and designed an injection mode locking system based on a laser controlled semicondutor light gate capable of generating pulses as short as 50 ps in the infrared. For each of the new systems we developed a theoretical mode which allowed performance optimization and an improvement in the understanding of ultrashort laser pulse phenomena / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T17:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jacobovitz_GloriaRegina_M.pdf: 3777213 bytes, checksum: d9432a7def7c3dfe927ccc39d250323f (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Neste trabalho foi estudado o laser de corante em regime de colisão de pulsos contrapropagantes gerando pulsos de fentosegundos. A fim de se obter pulsos com menores durações, foi analisada a influencia da variação dos parâmetros do laser como por exemplo, potência de bombeio, concentração e posição do absorvedor. Dessa maneira foram obtidos pulsos de até 47 fs. O laser produz pulsos a uma repetição de 100 MHz e a potência média de saída é 30 mW e a potência de pico é 6,4 kW. Um modelo teórico foi desenvolvido para explicar os resultados experimentais. Foi mostrado então que o efeito conjugado das varreduras de frequências devido à dispersão e à automodulação de fase no absorvedor saturável e no solvente tem um importante papel no encurtamento do pulso / Abstract: In this work we have studied the colliding pulse mode locked dye laser, which is able to generate femtosecond duration laser pulses. We have obtained pulses with a duration as short as 47 femtoseconds. To obtain these extremely short pulses we have optimized the laser performance, analizing the effect of the pump power, dye concentration and cavity geometry on the duration and stability of the generated pulses. Under typical conditions our laser produces pulses shorter than 100 fs at a repetition rate of 100 MHz, at an average power of 30 mW and with peak pulse power as high as 6.4 kW. A model was suggested to justify the very strong compression rate that we have obtained. This model is based on the balancing of the group velocity dispersion of the laser cavity with the frequency sweep that is generated on the pulse when it interacts with the saturable absorber and its solvent / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T11:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Triques_AdrianaLuciaCerri_M.pdf: 1732314 bytes, checksum: 09e6e49f9b71fca15539363165d3b507 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: O trabalho consiste na construção de um sistema para a amplificação da energia dos pulsos produzidos por um "Colliding Pulse Mode-Mocked Dye Laser" (CPM), e um sistema para a sua compressão temporal. Os pulsos produzidos pelo CPM apresentam duração de 50 fs, largura de linha de 8 nm e energia de 100 pJ. O resultado da amplificação são pulsos com 2 mJ de energia. O sistema compressor se utiliza desses pulsos amplificados para produzir pulsos com largura espectral de 70 nm e duração de 12 fs. O sistema amplificador consiste na passagem dos pulsos laser a serem amplificados por uma cela do corante Sulforhodamina 640, com 3 mm de espessura, que é bombeada por um laser de vapor de Cobre. No total são seis passagens do pulso do laser CPM pelo meio amplificador. A energia do pulso é amplificada por 2 x 104 vezes, e desta forma obtemos pulsos com energia de 2 mJ a uma taxa de 5 kHz. A compressão temporal é realizada em duas etapas. Na primeira, utilizamos 15% da energia dos pulsos amplificados para gerar automodulação de fase numa fibra óptica monomodo e alargar o espectro de freqüências dos pulsos por um fator 8. Obtemos, desta forma, pulsos com um espectro contínuo estendendo-se de 550 nm a 720 nm, com 70 nm de largura à meia altura. Na segunda etapa, os pulsos com espectro contínuo são enviados a um sistema composto por um par de grades de difração na configuração de Littrow, para a compensação das distorções de fase introduzi das pelo sistema de alargamento espectral. Os pulsos resultantes possuem uma duração de 12 fs e largura espectral de 70 nm / Abstract: This thesis describes the construction and operation of a femtosecond optical pulse amplifier and compressor system. The short pulses are generated by a Colliding Pulse Mode-Locked Dye Laser and have a duration of 50 fs at a repetition rate of 100 MHz. The amplifier uses a multipass configuration and is pumped by a Copper vapor laser. The amplified pulses have 2 mJ and run at 5 kHz. Pulse compression is achieved using a short lenght of optical fiber to broaden the spectral width of the amplified pulses, followed by a dispersive delay line composed by a pair of diffraction gratings. The shortest pulses obtained sofar have 12 fs and will be used in time resolved studies in condensed matter / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientadores: Antonio G. J. Balbin Villaverde, Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T17:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_IrvalCardosode_M.pdf: 3715552 bytes, checksum: 00ff19e6dc53faa98f68904fa803867a (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Física / Made available in DSpace on 2012-10-26T12:09:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304095.pdf: 2007296 bytes, checksum: d86002ee60d58ec3f2149553a28c8fc3 (MD5) / Dois métodos de controle quântico são aplicados à dinâmica coerente de sistemas de dois níveis utilizando o campo eletromagnético de um laser que interage com o sistema. Inicialmente apresentamos uma breve revisão sobre as propriedades gerais de pulsos de laser ultracurtos, pois o laser é a ferramenta de controle mais utilizada. Estuda-se detalhadamente a teoria quântica de sistemas de dois e três níveis interagindo com um campo eletromagnético monocromático. Além do formalismo da função de onda para um sistema quântico fechado, estuda-se o formalismo da matriz densidade para obtermos a equação nas aproximações de Born e de Markov comumente usadas para o sistema de dois níveis interagindo com um laser. Quando se incluem os efeitos de decoerência e de dissipação, a dinâmica do sistema é afetada pelo vácuo eletromagnético e a dinâmica oscilatória das populações tem sua amplitude amortecida, decaindo exponencialmente com um tempo característico da interação do sistema quântico com o ambiente. Finalmente, implementa-se computacionalmente o procedimento de controle por ondas contínuas seccionado no tempo para um sistema de dois níveis. Controlando a função de onda ou a matriz densidade do sistema quântico, conseguimos que o valor esperado de um observável (qualquer) siga uma trajetória específica desejada. O controle total é conseguido quando ignoramos os efeitos de decoerência e dissipação. Quando incluímos tais efeitos, o controle é perdido após certo tempo. Por último, implementamos o método de controle ótimo para um sistema de dois níveis. Obtemos um pulso laser capaz de transferir a população do estado base para o estado excitado. Esta dissertação discute as características que têm cada um dos métodos. / Two methods of quantum control are used to obtain the coherent quantum dynamics of two-level systems by means of the electromagnetic field of a laser that interacts with the system. First, we make a short review of the general properties of laser pulses, which are an important tool to control quantum systems. We study, in detail, the quantum theory of two and three-level quantum systems interacting with a monochromatic electromagnetic field. In addition to the wave function formalism for a closed quantum system, we also study the density matrix formalism where the master equation is obtained in the framework of Born and Markov approximations, commonly used for two-level systems interacting with a laser. When the effects of decoherence and dissipation are included, the quantum dynamics of the system is affected by the electromagnetic vacuum and the the populations dynamics are damped. Finally, we implemented computationally the procedure for piecewise coherent control in two-level systems. By controlling the wavefunction and density matrix, we are able to control the expected value of an observable through a specific trajectory. Total control is achieved when we ignore the effects of decoherence and dissipation. By including such effects, the control is lost after some time. Additionally, we applied the optimal control method for a two-level system, and obtained a laser pulse that is capable of transfering the population from the ground state to the excited state. The dissertation analyses the characterisitics of each method.

Orientador : Chhin-Tsu Lin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-15T13:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valim_JoaoBarros_M.pdf: 3846189 bytes, checksum: 125f0f8c13b2f73c8ce7a341bb61daf2 (MD5) Previous issue date: 1980 / Mestrado

Orientadores: Rui Fragassi Souza, Hugo Luiz Fragnito e Kevin Smith / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T04:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pataca_DanielMoutinho_D.pdf: 11418285 bytes, checksum: bb06e5240145c75e0212e0d5538eb5f4 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A geração, amplificação e propagação de pulsos curtos na segunda janela de comunicações ópticas é apresentada nesta tese. Desenvolveu-se dois tipos de fontes de pulsos curtos: laser mode-locked a fibra de fluoreto dopada com praseodírnio e laser sernicondutor DFB com chaveamento de ganho. Caracterizou-se os principais parâmetros de propagação das fibras de fluoreto e montou-se diversas configurações de lasers a fibra. Além de lasers CW e CW sintonizáveis, desenvolveu-se três lasers mode-locked onde o sincíonismo de modos foi obtido a partir: dos pulsos de bombeio, de um modulador de fase e do mecanismo da modulação de fase cruzada. O laser mode-locked com modulação de fase cruzada utilizou pulsos de luz da terceira janela de comunicações para o sincronismo de modos, o que representa uma interface entre janelas e apresentou uma maneira simples de se produzir pulsos de luz "claros" e "escuros". Foram feitos experimentos de propagação de sólitons por dezenas de quilômetros de fibras, do mesmo tipo das implantadas na maioria dos sistemas de comunicações. Estes sólitons foram gerados por uma fonte com um laser DFB e uma fibra de dispersão deslocada, para a compensação do chirp provocado pelo chaveamento de ganho do laser / Abstract: A study on short pulse generation, amplification and propagation in the second optical communication window is presented in this thesis. Two kinds of sources were developed: a mode-Iocked praseodymium-doped fluoride fibre laser and a gain-switched DFB semiconductor laser. The main fibre propagation parameters were characterised. A number of fibre laser configurations were assembled, including CW, tuneable CW lasersand three mode-Iocked lasers where the mode synchronism was achieved fro~: the pump pulses, a phase-modulator and the cross-phase modulation mechanism. The cross phase modulation mode-Iocked laser employed pulses from the third communication window for the mode synchronism, which represented an interface between windows and demonstrated a simple way of bright and dark optical pulses generation. Solitons, from a gain-switched DFB laser and a dispersion-shifted fibre chirp compensation stage, were transmitted through dozens of standard fibre kilometres / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica