Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7893_1.pdf: 5607936 bytes, checksum: 2c143217d3c4127d61414fc472c6815f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Neste trabalho adaptamos para o íon de Tm3+ um modelo e técnica experimental usados para a determinação da seção de choque de emissão da transição 4F3/2 !4I11/2 correspondente à emissão 1.06μm do íon de Nd3+ dopado em fibra ´óptica, de forma não destrutiva. O modelo adaptado foi utilizado no cálculo da seção de choque de emissão da transição 3H4!3F4 relativa à emissão em 1.47μm do íon de túlio em fibras fluorozirconadas e de silicato. A determinação do valor desta seção de choque é de grande importância porque varia bastante na literatura de acordo com a fibra e o método utilizado. A técnica explora a medida do tempo de vida 2 da transição de interesse, o ganho G e a seção de choque de emissão s sem injetar um sinal na fibra. O método é baseado no estudo da dependência temporal da fluorescência em função da potência absorvida do bombeio no instante anterior ao desligamento do bombeio. O experimento consistiu no bombeamento da fibra dopada com Tm3+ por um laser de titânio safira, operando no regime contínuo, emitindo em 800nm modulado com um chopper. Foi feita então a coleção dos decaimentos exponenciais da fluorescência do estado excitado 3H4 após o desligamento do laser e a medição das potências na entrada e saída da fibra dopada. A partir destes dados experimentais e das propriedades da fibra calculamos a seção de choque da transição 3H4!3F4 com o ajuste de uma curva teórica deduzida a partir do modelo adaptado para o túlio. Foram realizadas medidas para fibras de Tm3+ em silicato e ainda para uma fibra fluorozirconada com alta concentração de Tm3+ (5000ppm). Porém, na fibra de silicato os decaimentos das fluorescências ficaram limitados pela resolução do sistema e, na fibra fluorozirconada de alta concentração, não pudemos aplicar o modelo porque o tempo de vida ´e ajustado por uma dupla exponencial na maioria das potências absorvidas. Os resultados com a fibra fluorozirconada com 2000ppm de Tm3+ demonstraram a validade do modelo e da técnica, havendo uma boa concordância com resultados descritos na literatura

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7015_1.pdf: 1468897 bytes, checksum: 59ac71f866f8c192b42bc20f5122f2d7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Com a crescente demanda por tráfego de dados tornou-se necessário expandir a capacidade dos sistemas de comunicações ópticas. Isto pode ser obtido aumentando a quantidade de canais transmitidos, através da multiplexação de comprimentos de onda. Devido à melhora dos processos de fabricação das fibras ópticas, atualmente é possível a utilização de todo o espectro de baixas perdas da sílica (1460nm 1625nm), abrangendo várias bandas de transmissão. Para compensar as perdas nestas bandas de transmissão são necessários amplificadores ópticos. Entre eles podemos citar: amplificadores Raman, amplificadores Paramétricos, amplificadores de semicondutor e amplificadores a fibra dopada com terras raras. No caso da banda S (1460nm 1530nm) o mais promissor é o Amplificador de Fibra Dopada com Túlio (TDFA), foco desta dissertação de mestrado. Com o bombeamento mais utilizado para TDFA, em 1050nm, construímos amplificadores com diferentes fibras tipo ZBLAN dopadas com Túlio e obtivemos ganhos da ordem de 27dB e figuras de ruído menores que 5dB, reproduzindo resultados semelhantes aos relatados na literatura. Adicionamos ao laser de bombeamento principal outro bombeamento (1550nm) que otimiza a absorção de estado fundamental, mostrando o aumento da eficiência do sistema. Também utilizamos a técnica de Reflectometria Óptica Coerente no Domínio da Freqüência (COFDR), onde analisamos pela primeira vez a dinâmica de amplificação dentro da fibra dopada quando esta é bombeada por dois comprimentos de onda simultaneamente. Com esta técnica podemos otimizar o comprimento da fibra dopada

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7086_1.pdf: 3077238 bytes, checksum: c628d4ad1011c57db4339eeadae79fb8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A crescente demanda por tráfego de dados sugere a expansão da capacidade dos sistemas de comunicações ópticas. Isto pode ser obtido aumentando a quantidade de canais transmitidos utilizando bandas de transmissão alternativas que demandam diferentes amplificadores ópticos. Os amplificadores mais comuns nos sistemas atuais são os EDFAs. Amplificadores Raman e TDFAs são outras possibilidades, principalmente para a banda S. Neste documento, foi proposto pela primeira vez e demonstrado um esquema de bombeamento duplo (800 nm + 1050 nm) altamente eficiente para TDFA. A construção de um protótipo desse TDFA com lasers de diodo para bombeamento caracterizou uma possibilidade de emprego comercial. A distribuição de ganho ao longo da fibra dopada para o esquema de bombeamento proposto é abordada. Também é apresentado um TDFA reflexivo com configuração simples, apresentando 38 dB de ganho de pequenos sinais, utilizando apenas 400 mW de bombeamento em 1050 nm. O efeito de saturação cruzada de ganho é discutido para TDFAs e é mostrada pela primeira vez uma dependência com o comprimento de onda do sinal e do esquema de bombeamento utilizado. Para amenizar o efeito de saturação cruzada de ganho deve-se utilizar técnicas de travamento de ganho. Técnicas de travamento de ganho totalmente óptico de baixo ruído em EDFA são investigadas. São implementados pela primeira vez amplificadores híbridos envolvendo TDFAs e FRA utilizando um comprimento de onda único para bombeamento

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3861_DissertacaoMestadoGustavoCarnelliMariottoFerreira.pdf: 629892 bytes, checksum: 2ae0e995b1297b154a787b0b00399d5f (MD5) Previous issue date: 2010-12-10 / O surgimento dos amplificadores ópticos na década de 90 possibilitou a utilização demultiplexação por comprimentos de onda nos sistemas de comunicações ópticas e o aumento nas taxas de transmissão. É dentro desta categoria de amplificadores ópticos que se encaixam os amplificadores Raman. Esta tecnologia permite a amplificação de diversos comprimentos de onda de forma simultânea e transparente. Contudo, apresenta a dificuldade de se obter uma banda plana de amplificação, especialmente, quando essas bandas começavam a aumentar de tamanho. É baseado neste problema que esta dissertação busca apresentar uma metodologia de otimização baseada em um algoritmo híbrido, que mistura componentes de algoritmos genéticos com um método de compensação geométrica, para otimizar os parâmetros de amplificadores Raman de forma a atender a certos requisitos de projeto. Isto significa determinar o menor número de lasers de bombeio necessários para atender aos parâmetros de projeto de ganho on-off mínimo, requerido pelo projetista e ripple máximo permitido pelo sistema, dentro de uma largura de banda de sinais extensa, como a banda C + L. Este estudo permitiu verificar que o algoritmo híbrido é capaz de encontrar soluções efetivas de banda plana mesmo em condições de bandas largas (banda C + L), obtendo resultados melhores do que aqueles encontrados por algoritmos genéticos puros aplicados ao mesmo problema.

El principal objetivo de esta tesis ha sido la búsqueda de aplicaciones de determinados efectos no lineales que ocurren en dispositivos fotónicos, como pueden ser las fibras ópticas y los amplificadores ópticos de semiconductor, dentro del contexto de los sistemas de comunicaciones radio sobre fibra óptica. En primer lugar, se realizó un estudio de la distorsión no lineal introducida por fibras ópticas monomodo dispersivas y no lineales sobre señales multicanal en sistemas CATV, MMDS, LMDS Y MVDS. En especial se estudiaron de forma comparativa las técnicas basadas en la modulación óptica en banda lateral única y en las redes de difracción óptica propuestas para reducir los efectos de la dispersión cromática. Posteriormente para compensar los niveles de distorsión no lineal y, en especial, el fenómeno de supresión de la portadora que resulta bastante perjudicial en sistemas operando a frecuencias milimétricas, se propuso la técnica de inversión espectral. Esta técnica consiste en situar un dispositivo conjugador óptico en mitad del enlace de fibra que, bajo ciertas condiciones de diseño, permite ecualizar las degradaciones introducidas por el efecto conjunto de la dispersión cromática y de los efectos no lineales. La construcción del dispositivo conjugador se basa habitualmente en el proceso no lineal de mezclado de cuatro ondas en configuraciones de fibra de dispersión desplazada o de amplificador óptico de semiconductor, por lo que se realizó un estudio experimental comparativo de ambas configuraciones en el contexto de los sistemas ópticos analógicos. Por último, también se demostró de forma teórica y experimental la aplicación del fenómeno no lineal de automodulación de fase en fibras estándar monomando para reducir el efecto de supresión de la portadora. / Ramos Pascual, F. (2000). Estudio de efectos no lineales en dispositivos fotónicos y su aplicación en sistemas radio sobre fibra óptica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4381

Foi desenvolvida e construída uma cavidade bombeadora para um meio de ganho de Cr:LiSAF na forma de bastão, bombeado por duas lâmpadas, visando sua operação como amplificador de pulsos ultracurtos a taxas de repetição elevadas, e com redução da carga térmica sobre o meio de ganho. A cavidade e o meio de ganho foram caracterizados sob operação como laser e como amplificador de pulsos ultracurtos. Atuando como laser, obtivemos 30 Hz de taxa de repetição e 20 W de potência média, resultado inédito, e ganho máximo de 1,5 por passagem. Alterando as características do bombeamento, foi possível operar o laser a 8 Hz e 16 W de potência média, com ganho máximo de 3,6 por passagem. A cavidade bombeadora, na configuração de maior ganho, foi integrada e sincronizada a um sistema Chirped Pulse Amplification baseado em cristais de Ti:Safira, concebido e construído visando a sua conjugação com o amplificador de Cr:LiSAF. O amplficiador introduziu um fator de amplificação de 150 em pulsos de 20 ps, produzindo pulsos com potência de pico de 0,5 TW. Também foi apresentada uma nova técnica para medida do limiar de ablação por pulsos ultracurtos, e sua teoria analítica foi desenvolvida. Esta técnica foi utilizada na determinação do limiar de ablação de cristais de Cr:LiSAF no regime de 20 ps. / We have developed and built a pumping cavity for a Cr:LiSAF rod, pumped by two flashlamps, in order to operate it as an ultrashort laser pulse amplifier at the highest possible repetition rate, under reduced thermal load. The pumping cavity and the gain medium were characterized under laser and ultrashort pulse amplifier operation. Operating as a laser, 30 Hz repetition rate and 20 W average power were obtained for the first time at a maximum gain per pass of 1.5. Changing the pumping characteristics, the laser provided 16 W at 8 Hz repetition rate, at a maximum gain of 3.6. The cavity, in the highest gain configuration, was integrated and synchronized to a Ti:Sapphire Chirped Pulse Amplification system, conceived and built to comprise the Cr:LiSAF amplifier. The amplifier provided amplification by a factor 150 to the 20 ps stretched pulses, resulting in pulses with 0.5 TW of peak power. Also, a new technique to measure ultrashort pulses ablation threshold was presented, and its analytical theory was developed. This technique was used to determine the ablation threshold for Cr:LiSAF crystals in the 20 ps regime.

Orientador: Jorge Diego Marconi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2013

Foi desenvolvida e construída uma cavidade bombeadora para um meio de ganho de Cr:LiSAF na forma de bastão, bombeado por duas lâmpadas, visando sua operação como amplificador de pulsos ultracurtos a taxas de repetição elevadas, e com redução da carga térmica sobre o meio de ganho. A cavidade e o meio de ganho foram caracterizados sob operação como laser e como amplificador de pulsos ultracurtos. Atuando como laser, obtivemos 30 Hz de taxa de repetição e 20 W de potência média, resultado inédito, e ganho máximo de 1,5 por passagem. Alterando as características do bombeamento, foi possível operar o laser a 8 Hz e 16 W de potência média, com ganho máximo de 3,6 por passagem. A cavidade bombeadora, na configuração de maior ganho, foi integrada e sincronizada a um sistema Chirped Pulse Amplification baseado em cristais de Ti:Safira, concebido e construído visando a sua conjugação com o amplificador de Cr:LiSAF. O amplficiador introduziu um fator de amplificação de 150 em pulsos de 20 ps, produzindo pulsos com potência de pico de 0,5 TW. Também foi apresentada uma nova técnica para medida do limiar de ablação por pulsos ultracurtos, e sua teoria analítica foi desenvolvida. Esta técnica foi utilizada na determinação do limiar de ablação de cristais de Cr:LiSAF no regime de 20 ps. / We have developed and built a pumping cavity for a Cr:LiSAF rod, pumped by two flashlamps, in order to operate it as an ultrashort laser pulse amplifier at the highest possible repetition rate, under reduced thermal load. The pumping cavity and the gain medium were characterized under laser and ultrashort pulse amplifier operation. Operating as a laser, 30 Hz repetition rate and 20 W average power were obtained for the first time at a maximum gain per pass of 1.5. Changing the pumping characteristics, the laser provided 16 W at 8 Hz repetition rate, at a maximum gain of 3.6. The cavity, in the highest gain configuration, was integrated and synchronized to a Ti:Sapphire Chirped Pulse Amplification system, conceived and built to comprise the Cr:LiSAF amplifier. The amplifier provided amplification by a factor 150 to the 20 ps stretched pulses, resulting in pulses with 0.5 TW of peak power. Also, a new technique to measure ultrashort pulses ablation threshold was presented, and its analytical theory was developed. This technique was used to determine the ablation threshold for Cr:LiSAF crystals in the 20 ps regime.

El tema de este trabajo de investigación es el diseño y la manufactura óptica del objetivo de un telescopio astronómico refractor orientado a la observación lunar. El objetivo corresponde a un doblete acromático cementado de longitud focal efectiva 450 mm y diámetro de apertura 50 mm. La finalidad de este trabajo es que pueda servir como una guía básica para el diseño de sistemas ópticos y la manufactura de lentes, las cuales son muy útiles en la enseñanza de la Óptica Clásica. Dentro del grupo de investigación de Óptica Aplicada de la PUCP, se ha logrado desarrollar instrumentos tecnológicos avanzados como un par de binoculares, un telescopio reflector Newtoniano y un telescopio terrestre, por lo que hay bastante conocimiento que uno puede adquirir y transmitir a cualquiera interesado en la Ingeniería Óptica. El procedimiento para el desarrollo del objetivo consiste primero en el diseño óptico. Como punto de partida para el cálculo numérico de los parámetros, se toman en cuenta las ecuaciones de aberraciones y luego, se utiliza el software OSLO®, el cual es una herramienta digital de gran utilidad para realizar la simulación y la optimización del objetivo. Después se da paso a la manufactura óptica que es posible de realizar dentro del Laboratorio de Diseño y Manufactura Óptica, y el Taller de Tecnología Óptica de la PUCP. Los resultados logrados son primero el diseño de un doblete acromático cementado que se encuentra limitado con respecto a la difracción. Esto se comprueba en el diagrama de manchas, por lo que se cumple el criterio de difracción. Además, está la manufactura casi completa del objetivo refractor (corte de vidrio, generado de curvatura, esmerilado y la parte inicial de pulido). En conclusión, dentro del grupo de Óptica Aplicada de la PUCP, es posible aprender a desarrollar cada parte de un telescopio astronómico refractor como es el objetivo.

El contenido de esta tesis consiste en el diseño y prototipeo de un telescopio terrestre refractor para la observación de aves. Un telescopio terrestre es usado para amplificar ima genes de objetos distantes y usarlos con un solo ojo, de ahí que tambie n reciben el nombre de monoculares. La luz atraviesa una serie de lentes y una zona prisma tica que dan una imagen derecha. El diseño de este telescopio consiste en un objetivo acromático, un ocular tipo Plössl simétrico, el sistema erector de imagen que consiste en dos prismas en ángulo recto configurados de tal modo que resulten como dos prismas Porro que hacen la imagen derecha; y, una mitad de pentaprisma que desvía el ángulo de visión en 45º. Estos elementos o pticos que forman parte de la o ptica del sistema se disen an, y optimizan utilizando un software como el OSLO. El diseño óptico inicia calculando los parámetros de primer orden del telescopio; tales como amplificación, campo de visión, distancia ojo-ocular (distancia de alivio del ojo), diámetro de la pupila de salida. Luego, se realiza un diseño a tercer orden, considerando los tipos de vidrio disponibles en el Taller de Diseño óptico de la PUCP, se simula en el software OSLO y se optimiza. Para el prototipo del telescopio se considera un diseño modular. Los elementos ópticos son comerciales con características ópticas similares a las que se obtienen del diseño óptico optimizado. Las monturas de los elementos ópticos, como lentes, prismas y ventanas, han sido manufacturadas en el taller mecánico de física; mientras que el tubo y porta prismas fueron impresos en 3D por VEO PUCP. El diseño opto mecánico de estos elementos mecánicos están basados en el modelo semicinemático.