The information transfer efficiency of any quantum detection imaging system can be described by a unique measure: the detective quantum efficiency {DQE(f)}, which is a function of the statistically independent frequency channels. The DQE(f) is a combined descriptor which takes into account the signal transfer as well as noise transfer properties of a complete system. For a complicated multistage imaging system, each system component contributes noise. In this dissertation, physical and mathematical models for noise analysis are developed and verified experimentally with an x-ray image intensifier (XRII)-based imaging system. In such a system, the DQE at low frequency range is primarily determined by the x-ray detection and scintillation processes at the CsI layer of the XRII. The effects of x-ray photon energy and sensor layer thickness on DQE are measured in detail. Numerical calculations based on a physical model of x-ray interactions show a general agreement with the experimental data. At higher frequencies, the DQE behavior becomes more complicated. A mathematical model which combines the micro-image properties and noise statistics is formulated to analyze the noise power spectrum (NPS) of a linear n-stage imaging system. Measurement of NPS components of an XRII system verifies the validity of this analytical prediction. The associated image transfer properties are also measured with emphasis on the effect of signal-induced background on the image information transfer. The low frequency data derived from these image property measurements show further agreement with the numerical calculations based on the physical model. As a result of this predictability of information transfer efficiency, system gain and recording capacity are emphasized in the design consideration of a projected high performance XRII radiographic system.

Thesis. 1975. B.S.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Electrical Engineering and Computer Science. / Includes bibliographical references. / B.S.

Thesis. 1976. B.S.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Mechanical Engineering. / Microfiche copy available in Archives and Engineering. / Bibliography: leaf 22. / by Andrew C. Frechtling. / B.S.

No description available.

Bibliography: p. 269-276. / xxx, 306 p. : ill. ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / The main objective of this thesis is to create a significant advance in the area of solid-state imaging via the research of an image sensor that can be ultimately integrated with high-speed gallium arsenide (GaAs) processing circuitry on a common substrate chip. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, 1997

Thesis (Ph. D.)--Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, 2006. / Buck, John, Committee Co-Chair ; Ferguson, Ian, Committee Chair ; Krishnamurthy,Vikram, Committee Member ; Chang, Gee-Kung, Committee Member ; Callen, W. Russell Jr., Committee Member ; Summers, Christopher, Committee Member.

Orientadores: Flávio Caldas da Cruz, Paulo Clóvis Dainese Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T22:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SaquinaulaBrito_JoseLuis_M.pdf: 4387885 bytes, checksum: 7b7c41672acbabf5abc5b7c398df00c0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nos últimos 15 anos os pentes de frequências ópticas baseados em lasers de femtossegundos representaram uma revolução na área de metrología e medidas de precisão, permitindo medir diretamente frequências de várias centenas de THz assim como posibilitando o advento de relógios atômicos ópticos. Estes pentes também têm encontrado importantes aplicações em outras áreas da Física, tais como espectroscopia de alta resolução e precisão, geração de altos harmônicos na região da ultravioleta e raios X moles, ou até na procura de exoplanetas através da calibração de espectrômetros astrofísicos. Neste trabalho, estudamos a geração de pentes de frequências ópticas baseados em moduladores eletro-ópticos e fibras altamente não lineares, com o objetivo de implementar novas configurações, alternativas aos pentes baseados em lasers de femtossegundos. Um objetivo é implementar pentes com a maior largura de banda possível que ao mesmo tempo preservem alta coerência entre as frequências geradas, aproveitando componentes comercialmente disponíveis, desenvolvidos para comunicações ópticas na região espectral de 1550 nm. Buscamos implementar dois tipos de pentes de frequências ópticas. Um deles usa um modulador eletro-óptico e gera um pente com pequena largura de banda (10 nm) e espaçamento entre frequências de 25 GHz. O outro pente, gerado com base em fenômenos não lineares em fibras ópticas, fornece maior largura de banda (270 nm) com espaçamento entre frequências de 776 GHz. No caso do pente de frequências gerado pelo modulador (pente eletro-óptico), o processo é devido ao fenômeno eletro-óptico (efeito Pockels) dentro de um cristal de Niobato de Lítio que também forma uma cavidade óptica ressonante. Utilizamos um laser semicondutor contínuo e de frequência única em 1550 nm para gerar um pente (eletro-óptico) com largura espectral de 10 nm com espaçamento de 25 GHz entre as frequências. O outro pente de frequências ópticas é baseado na criação em cascata de produtos da mistura de quatro ondas produzidos a partir de dois lasers semicondutores contínuos, que foram utilizados tanto em onda contínua (cw) ou pulsados, i.e., com modulação de amplitude. Obtivemos espectros com largura de 269 nm (1431 nm ¿ 1700 nm) e espaçamento entre linhas de 6.3 nm (776 GHz). Finalmente, foi alargado o espectro do pente de frequências ópticas gerado pelo modulador eletro-óptico ao usar fibras altamente não lineares. O espectro obtido apresentaram um alargamento modesto, com largura de 23 nm e separação de 25 GHz entre as frequências / Abstract: In the last 15 years, optical frequency combs based on femtosecond lasers have represented a revolution in the area of metrology and precision measurements, making it possible to directly measure frequencies of several hundred terahertz, and affording the advent of optical atomic clocks. These frequency combs today are used in important applications in other areas of Physics, such as high resolution and accuracy spectroscopy, generation of high harmonics in the ultraviolet and soft X-rays region, or even in the search of exoplanets through calibration of Astrophysics spectrometers. In this work, we study the generation of optical frequency combs based on electro-optic modulators and highly nonlinear fibers, with the goal of implementing new configurations, which can be alternative to frequency combs based on femtosecond lasers. One particular goal is to implement frequency combs with the largest possible bandwidth, while still preserving the coherence between the generated frequencies, and taking advantage of commercially available components developed for optical communications, in the 1550 nm spectral region. We were interested in implement two types of optical frequency combs. One of them uses an electro-optical modulator and generates a frequency comb with small bandwidth (10 nm) and 25 GHz frequency spacing. The other comb, generated by nonlinear phenomena in optical fibers, provides greater bandwidth (270 nm) with a frequency spacing of 776 GHz. In the case of the frequency comb generated by the modulator (electro-optical comb), the process is due to the electro-optical phenomenon (Pockels effect) within a Lithium Niobate crystal which also forms a resonant optical cavity. We use a continuous-wave, single frequency semiconductor laser at 1550 nm to generate a frequency comb with a spectral width of 10 nm and 25 GHz frequency spacing. The other optical frequency comb is based on the creation of cascaded four-wave mixing products, produced from two continuous semiconductor lasers that were used both in continuous-wave (cw) or pulsed operation, i.e., with amplitude modulation.We obtained spectra with a width of 269 nm (1431 nm - 1700 nm) and line spacing of 6.3 nm (776 GHz). Finally, we combined both combs by using the highly nonlinear fiber to expand the optical comb spectrum generated by the electro-optical modulator. The resulting spectra showed a modest broadening, with a width of 23 nm and 25 GHz separation between frequencies / Mestrado / Física / Mestre em Física / 1186840 / 134295/2013-7 / CAPES / CNPQ

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Thesis: B.S., Massachusetts Institute of Technology, Department of Mechanical Engineering, 1981 / Lacks leaf 38. / by Eric Brian Shain. / B.S. / B.S. Massachusetts Institute of Technology, Department of Mechanical Engineering

Orientadores: Evandro Conforti, Cristiano de Mello Gallep / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T19:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_NapoleaodosSantos_D.pdf: 16714104 bytes, checksum: b2100f0e9b322ce60f4114a173936ab3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As chaves eletro-ópticas ultrarrápidas, os regeneradores e os conversores em comprimento de onda são dispositivos promissores para serem incorporados nas futuras redes ópticas. Neste trabalho, apresentam-se simulações e respectivas medições relativas a uma técnica de redução do tempo de chaveamento eletro-óptico. Esta técnica baseia-se na injeção de uma combinação de múltiplos pulsos de corrente no interior da região ativa de um amplificador óptico a semicondutor. A partir das simulações, foi estudado o melhor formato do sinal de corrente de injeção no amplificador óptico a semicondutor, assim como possíveis modificações no circuito equivalente deste amplificador visando a uma maior redução do tempo de chaveamento, obtendo-se previsão de valores de tempo de chaveamento em valor recorde, da ordem de 300 ps, para um contraste óptico de 26 dB. Além disso, um regenerador simples tipo 2R (reamplificação e reformatação) e conversor em comprimento de onda utilizando apenas um SOA também é apresentado. Este dispositivo apresentou e cientes resultados de regeneração para diferentes casos de deterioração em taxa de bits de até 13,5 Gbps em um faixa de conversão de alguns nanômetros. Demonstrou-se também ser pouco dependente à polarização óptica do sinal de entrada e capaz de ser integrado a outros dispositivos. Por último, resultados simulados para a implementação de uma futura técnica de alimentação adiante, em conjunto com a injeção de múltiplos pulsos de corrente em SOA, são discutidos. / Abstract: Electrooptical switches, optical regenerators, and wavelength converters are relevant devices for the operation of future optical networks. In this work, measurements and simulations of an electrooptical switching time reduction technique based on multipulse current injection in semiconductor optical ampli.ers (SOA) are presented. Using the simulation results, the best SOA current signal formats, as well as possible improvements in the SOA equivalent circuit to achieve a higher switching time reduction are analyzed, resulting in predictions of switching time values around 300 ps for a 26 dB-optical contrast. In addition, a simple 2R-regenerator (reampli.cation and reshaping) and wavelength converter using just one SOA is presented. This device presented e¢ cient regeneration results for di¤erent deterioration cases at bit rates up to 13.5 Gbps within a wavelength conversion range of some nanometers. Further, this device presented low dependence with the relative optical input signal polarization and feasible integration to other devices. Finally, simulated results for the implementation of a feed-forward technique jointly with multipulse current injection in SOA are discussed. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica