Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Sérgio Antonio Marques de Lima / Banca: Henrique de Santana / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat tem caráter intitucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Os herbicidas atrazina e prometrina pertencem à classe das s-triazinas, possuindo propriedades causadoras de malefícios em seres humanos, sendo classificados como agentes tóxicos. Esta dissertação para a defesa de Mestrado insere-se no projeto de mestrado cujo objetivo principal é investigar a detecção dos herbicidas atrazina e prometrina utilizando a técnica de espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS, do inglês surface-enhaced Raman scattering), que possui alta sensibilidade e seletividade na detecção de analitos, sendo a aplicação sensorial o objetivo mais amplo deste projeto. Os herbicidas são dissolvidos em diferentes concentrações em colóides de prata (AgNPs: nanopartículas de prata) sintetizados a partir de nitrato de prata, tendo cloridrato de hidroxilamina como agente redutor. A atrazina foi detectada em concentrações da ordem de 10-12 mol/L em água ultrapura com boa resolução sinal ruído, e 10-11 mol/L em água deionizada. A prometrina também apresentou detecção em água ultrapura com concentrações da ordem de 10-12 mol/L e para sistemas com água deionizada e de torneira, a concentração foi da ordem de 10 9 mol/L. Tais valores estão abaixo dos limites de potabilidade de água permitidos pelas agências reguladoras (1,39 x 10 8 mol/L) para atrazina e 9,62 x 10-8 mol/L para a prometrina), limites estes que representam um desafio analítico por si só. Complementarmente, os espectros SERS foram classificados por técnicas computacionais de visualização da informação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The atrazine and prometryne herbicides belong to the class of s-triazines, having properties that cause harm in humans and are classified as toxic agents. This thesis for the Master Qualification Examination General is part of the master project whose main objective is to investigate the detection of atrazine and Prometryn herbicides using surfaceenhanced Raman scattering (SERS) that has high sensitivity and selectivity in analyte detection, being sensory application the broader objective of this project. The herbicides are dissolved in various concentrations of silver colloids (AgNPs: silver nanoparticles). The atrazina was detected in concentration of order 10-12 mol/L in ultrapure water with good resolution signal noise and 10-11 mol/L in deionized water. The prometryn also presented detection in ultrapure water with concentrations of order 10-12 mol/L and for systems with deionized water and tap on the order of 10-9 mol/L. These values are below the limits of potable water allowed by regulatory agencies (1.39 x 10-8 mol/L atrazine and 9.62 x 10-8 mol/L for prometryn), these limits that represent an analytical challenge by itself. In addition, the SERS spectra were classified by computer techniques of information visualization, enabling better data analysis. In terms of adsorption mechanisms for solutions ultrapure water, atrazine adsorbs on AgNPs via C atom of the radical ethyl and Cl and prometryn have their triazínico ring positioned parallel to the surface of AgNPs ads... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jorge Humberto Nicola / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T23:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Couto_RosaMariadeOliveira_D.pdf: 2633970 bytes, checksum: 69f20bc7fca568d2a8a055e816ee59e3 (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: Foi realizado um estudo através de Espalhamento Raman Eletrônico dos níveis eletrônicos da configuração fundamental do Sm2+ ( 7FJ J = 0,1,....6 ) desdobrados pelo campo cristalino do fluoreto de cálcio. Foi feita uma análise do tensor "espalhamento Ramn Eletrônico" determinando-se a forma e simetria dos tensores irredutíveis para o espalhamento Raman Eletrônico relevantes para o nosso caso, assim como as regras de seleção. Foi feit uma série de medidas do espectro RE e da banda fluorescente do Sm2+ : CaF2, usando-se como excitação as linhas 5145 Å, 4965 Å, 4880 Å, 4765 Å e UV ( 3638 Å ) de um laser de argônio, entre a temperatura de 5 K a 300 K. Foram observadas seis transições RE, que com auxilio da análise da estrutura da banda fluorescente, foram identificados como sendo transições entre os estados: 7F0 ( A1g ) ® 7F1 ( T1g ) ; 7F1 ( T1g ) ® 7F2 ( Eg ), 7F2 ( T2g ) ; 7F2 ( Eg ) ® 7F3 ( T2g ), 7F3 ( T1g ) e 7F2 ( T2g ) ® 7F3 ( T1g ) ficando ao mesmo tempo determinada as energias do níveis 7F1 ; 7F2 e 7F3 em relação ao estado fundamental 7F0. Foram feitas mediads com análise de polarização destas transições RE, sendo determinada a simetria dos picos RE como T1g, ficando então confirmado que o tensor irredutível para o RE responsável pelas transições é o a1estático. Foram feitas medidas do espectro RE Ressonante, observando-se um aumento na intensidade relativa entre as TRE observadas e as TR do fónon. Entretanto, devido a restrições experimentais, não se detectou um número de contagens suficientes que permitisse fazer-se o estudo da propriedade de antissimetria do tensor irredutível RE a1estático como é previsto pela teoria. Foi observada uma anomalia nas intensidades relativas entre as TRE em 266 cm-1, 254 cm-1 e 249 cm-1 quando a linha de excitação é a 4965 Å e o cristal está orientado. O fato de que este efeito não é observado quando o cristal não está orientado talvez seja uma indicação de que este efeito seja devido a propriedade de antissimetria do tensor irredutível a1estático. As transições RE devido ao tensor a2estático não foram observadas, possivelmente porque, como é previsto pela teoria, a intensidade do espalhamento RE devido ao tensor irredutível a2estático é muito menor comparada com a intensidade do espalhamento RE devido ao tensor irredutível a1estático / Abstract: The groud state, 7F0, and crystal field components of the 7F1, 7F2 and 7F3 manifolds of the ion Sm2+ in CaF2, have been studied by Eletronic Raman Spectroscopy. A theory of the scattering tensor for Eletronic Raman transitions ( ERT ) without the severe approximations usually emploeyd hes been developed. Both the symmetric and antissymmetric part of the irreducible spherical representation of the scattering tensor were determinad,as well as the selection rules for the Eletronic Raman effect for Sm2+ in CaF2. Six ERT were observed.With the aid of the fluorescence band spectrum these features were identified as the transitions: 7F0 ( A1g ) ® 7F1 ( T1g ) ; 7F1 ( T1g ) ® 7F2 ( Eg ), 7F2 ( T2g ) ; 7F2 ( Eg ) ® 7F3 ( T2g ), 7F3 ( T1g ) and 7F2 ( T2g ) ® 7F3 ( T1g ). The energy of these states relative to the ground state 7F0 were determinated. The symmetry of the ERT was determinated experimentally by polarized Eletronic Raman Spectroscopy as T1g. This fact confirm that the irreducible scattering tensor a1static is the responsable for all the ERT observed. The Ressonant Eletronic Raman Effect has also benn investigated. An anhancement in the intensity of the ERT as comparated with the Raman transition by phonon was observated. For oriented sample as anomaly in the relative intensities of the features at 249 cm-1, 254 cm-1 and 266 cm-1 was observed when excited by the 4965 Å Laser line. This suggests that this effect is related to the propertie of antisymmetry of irreducible scatering tensor a1static. The ERT by irreducible scattering tensor a2static was not observed. This can be expected since in our case the symmetric part of the irreducible scattering tensor can be negleted as compared with the antisymmetric part / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: R. Luzzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T05:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessoa_SoniaFrota_D.pdf: 2858662 bytes, checksum: 565297e97c80538b6d2b334db7032a5f (MD5) Previous issue date: 1975 / Resumo: Neste trabalho o espalhamento Raman por fonons óticos longitudinais em presença de campo magnético é considerado. Estudamos um material semicondutor tipo ( n ), para campos magnéticos tais que a frequência do fonon ótico longitudinal ( w0 ) esteja na vizinhança de um múltiplo inteiro da frequência ciclotrônica dos elétrons. Para isso desenvolvemos um tratamento teórico onde, através de um formalismo de matriz S, chegamos a uma generalização do método de van Hove para o caso de estados quase-estacionários. Isso nos permite relácionar a secção de espalhamento com a função de Green a tempo duplo e portanto usar o esquema discutido no já clássico artigo de Zubarev. Assim, é feito um cálculo da eficiência Raman, com inclusão de vida média para fonons e elétrons devida em parte, à forte interação elétron-fonon nessas condições. Completamos o trabalho com um estudo detalhado da forma de linha e intensidade Raman como função do campo magnético nessa região. Efeitos interessantes são discutidos e uma aplicação ao caso específico do GaAs é feita. Não são incluídos efeitos de temperatura / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Rogerio Cezar de Cerqueira Leite, Antonio Rubens Britto de Castro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T13:20:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Turtelli_ReikoSato_D.pdf: 1548695 bytes, checksum: 02d3bf3be5dfab3adff12a8877fea9ff (MD5) Previous issue date: 1977 / Resumo: Neste trabalho mediu-se o espalhamento de luz por plasmas e por fonons ópticos foto-excitádos em várias amostras de GaiAs usando radiação infra-vermelha do laser de Nd:YAG. O mesmo feixe era utilizado para excitar o plasma e para medir o espalhamento Raman. Foram obsevadas distribuições não equitibradas de elétrons e buracos mas não se pode verificar nenhuma variação na relação das componentes Stokes e anti-Stokes atribuível a distribuições não equilibradas de fónons ópticos longitudinais, em condições de alta intensidade de excitação. Calculou-se a secção de choque de espalhamento no plasma duplo de elétrons e buracos não equilibrados usando o conceito de quase-partículas de Landau. A não homogeneidade do feixe do laser no interior do cristal foi levada em conta. Este cálculo permitiu estimar a densidade de portadores foto-excitados nas amostras de alta resistividade, analisando-se os desvios do perfil Gaussiano do espectro Raman ,dos portadores quentes. Estes desvios são explicados pelo efeito de muitos corpos. Sob excitação máxima, foi estabelecido um limite inferior igual a 1x1016 cm-3 para a densidade de portadores foto-excitados. Este valor resultou do ajuste da secção de espalhamento teórica aos dados experimentais. Levando-se em conta o deslocamento em energia da linha correspondente ao fonon LO, estabeleceu-se um limite superior 2x1016 cm-3. Até a maxíma potência disponível, não se observou sinal de saturação na densidade de portadores foto-excitados. Conclui-se então que um limite inferior para manifestação de efeitos de saturaçao e 1x1016 elétrons por cm3. Um alargamento na linha dos fonons LO foi observado sob condições de altas potências de pico de laser. Isto foi explicado como resultado da redução de tempo de vida na presença de excesso de populações dos fonons LO / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Ram Sharan Katiyar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scarparo_MarcoAntonioFiori_D.pdf: 3368011 bytes, checksum: edd2d23ff4624a3254bc51e20b984a02 (MD5) Previous issue date: 1976 / Resumo: O espalhamento Raman à baixas frequências no KDP, RDP e RDA, na configuração geométrica y(xy)x foi investigado como função da temperatura com uma ênfase especial próximo à temperatura de transição TC. Para o espectro, na região do modo superamortecido e da vibração ( "stretching" ) dos modos A-BO4, foi feito o "fitting" para a função resposta de dois osciladores harmônicos amortecidos e também pelo oscilador da rede devido a Silverman. Em ambos os formalismos, considerando o acoplamento puraniente real ou puramente imaginário, o modo superamortecido amolece com a temperatura, bem acima de TC, mas se atém a uma frequência de "hard core" próximo à transição de fase. Estes resultados não indicam a existência de um modo se aproximando da frequência zero em contraste aos trabalhos anteriores realizados por vários autores / Abstract: The low frequency Raman scattering in KDP, RDP and RDA in y(xy)x configuration has been investigated as a function of temperature with particular emphasis near the transition temperature TC. The spectra in the region of the overdamped and A-BO4 stretching modes have been fitted to the response function of two coupled damped hamonic oscillators and that of lattice oscillators due to Silverman. In both t.he formalisms, assuming purely real or purely imaginary coupling the overdamped mode softens with temperature well above TC but attains a "hard core" frequency near the phase transition. These results do not indicate existence of a mode approaching zero frequency in contrast to the earlier work by various authors / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

CAPES / Neste trabalho são estudadas configurações de amplificadores híbridos compostos por amplificador Raman em cascata com EDFA, a serem utilizados na expansão da capacidade de sistemas de comunicações óticas utilizando WDM. Foi realizado, mediante simulação em um pacote comercial, um estudo do desempenho de diferentes esquemas desses amplificadores híbridos Raman+EDFA, em termos do ganho global, ondulação (ripple) e figura de ruído. A flexibilidade do perfil espectral do amplificador Raman pode ser combinada com a alta capacidade de potência de saída do EDFA para obter aplicações de amplificadores híbridos banda larga. Este trabalho aplica uma nova técnica de otimização de amplificador híbrido Raman+EDFA para aplicações WDM. É utilizado o modelo de aproximação analítica com menor tempo de cálculo, para determinar o perfil espectral do estágio de amplificação Raman. A otimização foi realizada para uma configuração de amplificador híbrido Raman+EDFA utilizando uma fibra compensadora de dispersão (DCF) com múltiplos lasers de bombeamento no estágio Raman. A otimização foi focada no ganho global e na ondulação do amplificador híbrido resultante. Os resultados demonstraram que o amplificador híbrido Raman+EDFA com reciclagem de bombeamento residual Raman, combinado com uma seleção apropriada de potências e comprimentos de onda dos lasers de bombeamento Raman, possibilita a obtenção de amplificadores híbridos banda larga com maior eficiência de conversão de potência, ganho alto e plano. Os resultados também mostraram ganhos médios maiores, menor ondulação e largura de banda maior que os encontrados na literatura. Tais resultados podem contribuir para um melhor conhecimento das vantagens e desvantagens de amplificadores híbridos utilizados em enlaces óticos. / In this work different configurations of hybrid amplifiers are studied, made by a Raman amplifier followed by an EDFA. Such amplifiers can be used to increase the transmission capacity in WDM based optical communication systems. The performance of different hybrid EDFA+Raman amplifiers is obtained using commercial software. Their performance is analyzed in terms of the global gain, ripple and noise figure. The design and development of new configurations of fiber amplifiers, such as Raman and erbium-doped fiber amplifiers operating in a combined system that allows recycling pump power, contributes to minimize the energy consumption of the entire transmission system. Raman amplifiers can be used along with the EDFA high output power capacity to add spectral shaping flexibility for broadband applications. This work applies a new technique to optimize Raman+EDFA hybrid amplifiers for WDM applications. It uses an analytical approximated model to determine the spectral shaping of the Raman gain stage avoiding the time-consuming process of spectral profile optimization. The optimization has been carried out on a hybrid Raman+EDFA amplifier configuration, using dispersion compensating fiber with multiple pump lasers in the Raman amplification stage. The optimization has focused on the global gain and its ripple factor for the hybrid amplifier. Results demonstrated that the Raman+EDFA hybrid amplifier under recycling residual Raman pump, allied with the proper selection of pump wavelengths and powers, enables the construction of broadband amplifiers with enhanced power conversion efficiency and high and flat gains. Results also show average high gain, lower ripple, and higher bandwidth than those found in the literature. Such results can contribute to a better knowledge of the advantages and drawbacks of hybrid Raman/EDFA amplifiers in optical links.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-29. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:48Z : No. of bitstreams: 1 000863271.pdf: 3961818 bytes, checksum: ac858d20df08483eb5bdbe31474f4806 (MD5) / A espectroscopia de Raman intensificada por superfície (SERS, termo em inglês Surfaceenhanced Raman Spectroscopy) é uma técnica promissora que mostra a sensibilidade para a detecção da interação de biomoléculas que são importantes para detecção precoce de doenças. O vírus da imunodeficiência humana (HIV) têm sido um grande problema por várias décadas. Existem vários métodos de deteção baseados na interação específica de anticorpos, tais como, o ELISA e os testes rápidos (TR's). No entanto, novas estratégias têm sido desenvolvidas para rápido diagnóstico do vírus HIV, e uma prova de conceito de detecção do peptídeo p17-1 foi descrito neste trabalho. A proteina matriz p17 é uma essencial proteína no ciclo de replicação do vírus HIV. As fases iniciais da replicação do vírus envolve a pré integração do complexo do DNA no núcleo do p17 desempenhando um papel na ligação de RNA viral e transporte para a membrana. Neste trabalho foram descritos duas plataformas SERS para a detecção do vírus HIV baseado no peptide p17 -1 (sequência LSGGELDRWEKIRLPGG). O anticorpo foi imobilizado em um substrato de ouro usando duas diferentes camadas automontadas (SAM). A primeira SAM, os substratos de ouro foram imersos em uma solução aquosa de 11 mercaptoundecanóico (MUA). Na segunda SAM, os substratos foram imersos em uma mistura aquosa de politietileno glicol (SHPEG- COOH e SH-PEG-CH3). Aqui serão chamados de SAM-MUA e SAM-PEG, respectivamente. Ambas as SAM's foram imersas emu ma solução de anticorpo (anti-p17) e foram descritas como plataforma d captura MUA e PEG. Ambas plataformas foram funcionalizadas com o peptídeo p17-1. Sondas SERS foram preparadas com nanopartículas de ouro e revestidas com uma molécula Raman reporter (azul de Nilo A) e funcionalizadas com um anticorpo anti-p17. Estas estruturas (sonda SERS e plataformas de captura) formam um ensaio sanduíche... / Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) technique offers great promises for simplified and sensitive detection of biomolecular interactions that are relevant for early disease diagnostics. Human immunodeficiency virus (HIV) has been a problem for decades. There are several methods of diagnostics based on antibodies specific reactions, such as enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) and rapid test (RT). However, new strategies have been developed for rapid HIV diagnostics and, as a proof-of-concept, peptide p17-1 was considered here. The matrix protein p17 is a structural protein that is essential in the life cycle of the retrovirus The early stages of the virus replication involve the pre integration of the DNA complex into the nucleus P17 plays a role in RNA viral binding and transport to the membrane. Here were describe two new SERS platform for HIV detection based on peptide p17-1 (sequence LSGGELDRWEKIRLPGG). The antibody anti-p17 was immobilized in a planar gold surface using two differents self-assembled (SAM) techniques. First SAM, were obtained by immersion of the surface into ethanolic solution of 11-Mercaptoundecanoic acid (MUA). Second SAM were obtained by immersion in aqueous solution aquous mixtures of (SH-PEG-COOH/SH-PEG-CH3) and polyethylene glycol (PEG,). Here were describe the two platforms as SAM-MUA and SAMPEG, respectively. Both SAM's were immersed in a solution containing the anti-p17. Samples at this step were called capture platform-MUA and capture platform-PEG. Both capture platforms were funcionalizated with the peptide p17-1. SERS probes were prepared with gold nanoparticles coated with a Raman reporter molecule (Nile Blue A) and, functionalized with an anti-p17. These structures (SERS probe and capture platforms) allow for a sandwich assay, a strategy regularly used for high-sensitivity detection. The light blue color in the SERS mapping represents peptide strong...

Orientadores: Richard Landers, Raphael Tsu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_Jonder_D.pdf: 9240439 bytes, checksum: d9925fda272afca4f224ac56808196c3 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho propomos o crescimento e a caracterização de nanocristais de silício visando o estudo do efeito do confinamento quântico nas propriedades óticas e elétricas destes materiais. Baseados em resultados preliminares que mostraram evidências de confinamento quântico em diodos de tunelamento ressonante de silício, desenvolvemos um novo tipo de estrutura a qual denominamos "Silicon-lnterface Adsorbed Gas Superlattices'l (Si-IAG). Uma estrutura constituida por multicamadas de silício amorfo intercaladas com a exposição de gases, oxigênio e hidrogênio, na interface entre estas camadas. Estas amostras apresentaram fotoluminescência relativamente intensa na faixa do visível, e partículas de Si com dimensões da ordem de 3nm, como indicado por medidas de Espalhamento Raman. Para o desenvolvimento das amostras de Si-IAG, foi projetado e construído um sistema versátil de evaporação de silício em ultra alto vácuo (UHV), com o propósito de se obter as nanopartículas com dimensões controladas. Na caracterização das Si-IAG foram utilizadas principalmente Espalhamento Raman (ER), Fotoluminescência (PL) e Espectroscopia de Elétrons Auger (AES). Resultados mostraram a possibilidade de se fabricar e controlar nanocristais de silício, que apresentam emissão de luz no visível, por um processo compatível com a atual tecnologia MOS ("Metal Oxide Semiconductor") utilizada na microeletrônica / Abstract: In This work, we propose the fabrication and characterization of silicon nanocrystals to study the effects of quantum confinement on the optical and electrical properties. Based on previous results indicating quantum confinement effects in silicon resonant tunelling diodes, we introduce a new kind of heterostructure called Silicon Interface Adsorbed Gas Superlattices (Si-IAG), i.e., consisted of the intercalation of amorphous silicon layers with gas exposure, oxygen and/or hydrogen, at the interfaces between the a-Si layers. These samples give rise to a fairly strong light emission (PL) in the visible range, and particle sizes in the order of 3nm, as indicated by Raman Scattering. For the fabrication of Si-IAG samples, a new and versatile deposition system was designed and constructed to evaporate silicon in UHV, with the purpose of obtaining and controlling the size of the nanoparticles. Raman scattering, photoluminescence and Auger electron spectroscopy (AES) were the main tools to characterize the Si-IAG samples. The results pointed out the possibility of fabrication and control of the silicon nanocrystals size by means of a process compatible with the current microelectronics MOS technology / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Antonio Vidiella Barranco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_PauloSilva_M.pdf: 2434588 bytes, checksum: d385f55b65d683a4c9d2644625e43e54 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: No presente trabalho estudamos, como uma extensão de um sistema de poucos níveis, um sistema que consiste de um átomo de três níveis na configuração D interagindo com dois modos do campo de radiação. Supomos que o nível 2 esteja bem fora da ressonância e que será eliminado adiabaticamente, de modo que ele possa agir apenas como um estado virtual nas transições entre os níveis 1 e 3. Este é conhecido como modelo Raman acoplado. Derivamos o Hamiltoniano do sistema Raman acoplado através de uma transformação unitária. Investigamos a influência dos "Stark-shifts" e de um meio tipo Kerr na evolução dos subsistemas por meio da inversão atômica, do parâmetro Q de Mandel e da pureza dos subsistemas. Em particular investigamos a competição entre os efeitos dos "Stark-shifts" e do meio Kerr, buscando sob quais condições o átomo apresentaria evolução periódica, o que implica no desemaranhamento entre os estados atômico e dos campos / Abstract: In the present work we study, as an extension of few-level systems, a system which consists of a three-level atom in the D configuration interacting with two modes of the radiation field. The level 2 is assumed to be far off resonance and will be adiabatically removed so that it participates as a virtual state in the transitions between levels 1 and 3. This is the Raman-coupled model. We derive a Raman coupled Hamiltonian by a unitary transformation. We investigate the in uences of the "Stark-shifts" and the Kerr-like medium in the sub-systems by means of the atomic inversion, Mandel¿s Q parameter and the purity of the sub-systems. We investigate the competition between the effects of the "Stark-shifts" and the Kerr-like medium, looking for the conditions leading to atomic periodic evolution, which is related to the disentanglement between the atom and the fields / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carlos castellani.pdf: 1317917 bytes, checksum: 67d60e13efa78d673d28e4e8bde7e6c3 (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of microstructured fibers, also known as photonic crystal fibers (PCF), which has happened principally during the last decade, has raised new possibilities on the field of optics and telecommunications due to its capability of presenting some constructive parameters with non conventional values. In the context of optical communications, more precisely on the construction of optical amplifiers, these photonic crystal fibers also have brought some new interesting possibilities. Due to its capability of at the same time presents very high negative dispersion and high non linearity, it allows for example, the construction of Raman amplifiers with high gains that also compensate dispersion with reduced fiber lengths. The conventional silica-based fibers need tens of kilometers of fiber length to accomplish the same task. Taking advantage of that situation, the main purpose of this dissertation is exactly the project and the study of multi-pump Raman amplifiers operating as discrete devices providing gain and compensating dispersion over the entire C band, using a PCF. In order to project such amplifiers, an optimization technique made through an exhaustive search based on an analytical solution method for the signal propagation is proposed. The analysis of these amplifiers is made via computational simulations that are done with numerical and also analytical models, by means of the verification of the gain, ripple, optical signal to noise ratio (OSNR), and eye penalty parameters. Their performance is also evaluated by comparing the performance of a Raman amplifier operating with a conventional dispersion compensating fiber (DCF). / O desenvolvimento de fibras óticas microestruturadas, também conhecidas como fibras de cristal fotônico - PCF (Photonic Crystal Fibers), que se deu principalmente na última década, trouxe novas possibilidades no campo da ótica e das telecomunicações devido à sua capacidade de apresentar alguns parâmetros construtivos com valores não convencionais. No contexto de comunicações óticas, mais precisamente na construção de amplificadores ópticos, essas fibras de cristal fotônico também trouxeram algumas novas possibilidades interessantes. As PCFs são capazes de ao mesmo tempo apresentar dispersão muito negativa e alta não-linearidade, permitindo, por exemplo, a construção de amplificadores Raman com altos ganhos e que ainda compensem a dispersão utilizando apenas poucos quilômetros de fibra. As fibras de sílica convencionais necessitam de dezenas de quilômetros para realizar a mesma tarefa. Aproveitando-se dessa situação, o foco principal desta dissertação é justamente o projeto e o estudo do funcionamento de amplificadores Raman multibombeio, que operem como dispositivos discretos fornecendo ganho e compensando a dispersão em toda a banda C, através da utilização de uma PCF. Para projetar tais amplificadores é proposta uma técnica de otimização feita através de uma busca exaustiva baseada em um método de solução analítico de propagação de sinais. A análise desses amplificadores é realizada através de simulações computacionais feitas com modelos numéricos e também analíticos, por meio da verificação dos parâmetros de ganho, ripple, relação sinal ruído ótica OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio), e penalidade de diagrama de olho. Seu desempenho é também avaliado em termos de uma comparação com o desempenho de um amplificador Raman funcionando com uma fibra compensadora de dispersão DCF (Dispersion Compensating Fiber) convencional.