Made available in DSpace on 2014-10-09T12:31:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 02282.pdf: 2159976 bytes, checksum: 893484979cc7d00b7aa07ebf8a528559 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientadores: Marco Antonio Fiori Scarparo, Carlos Henrique Brito Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T05:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_RubensdaSilva_D.pdf: 5194284 bytes, checksum: c4262fc2b53c3184a7795d034e6d2135 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: No presente trabalho, o processo de geração de pulsos laser ultra-curtos em uma cavidade do tipo "colliding pulse mode-locked" foi estudado. Um modelo foi desenvolvido para explicar como uma varredura de frequência é gerada no pulso durante a propagação deste em um absorvedor saturável. Utilizando-se este laser, o tempo de termalização de portadores quentes em um filme de CdSe eletrodepositado foi medido através da técnica de excitação e prova. O tempo medido variou de 300 fs a 1.5 ps para uma correspondente variação da densidade de portadores injetados de 6 x 1016 cm -3 a 4.7 x 1018 com -3. Para explicar os dados experimentais, um modelo foi proposto. Esse modelo inclui os efeitos de "screening" da interação coulombiana e de alargamento da linha de distribuição espectral dos elétrons, que aumenta com a taxa de espalhamento portador-portador / Abstract: In this work process of ultrashort light pulses generation from a colliding pulse modelocked laser was studied. A model was developed wick explains how a frequency sweep is generated in the pulse on propagation through the saturable absorber. Using this laser, the hot carrier thermalization time in a electrodeposited CdSe film was measured in a pump and probe experiment as well. This time was found to vary from 300 fs to 1.5 ps as the density of injected carriers increased from 6 x 1016 cm-3 to 4,7 x 1018cm-3. To describe our data a model was proposed. This model includes sreening of the Coulomb interaction and line broadening of the spectral distribution of electrons which increases with the carrier-carrier scattering rate / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Jose Ellis Ripper Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T21:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_FredericoDias_M.pdf: 1344893 bytes, checksum: ca80787364a932c1ac2d146fa070387f (MD5) Previous issue date: 1974 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Marcio D'Olne Campos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T22:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pudenzi_MarcioAlbertoAraujo_D.pdf: 1661660 bytes, checksum: c3af5651b6917be3bcceed6e06b78fa2 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho estudamos as ondas guiadas em lasers de semicondutor. Na primeira parte realizamos o estudo experimental de lasers com faixa de contato Inclinada em relação aos seus espelhos. Na segunda parte, desenvolvemos um método matricial para estudarmos a propagação e reflexão de ondas guiadas em lasers / Abstract: In this work we studied the guided waves in semiconductor lasers. In the first part we carried on the experimental measurements on lasers with stripe nonorthogonal to the mirrors. In the second part we developed a matrix method for the study of propagation and reflection of guided waves in lasers / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Marco Antonio Fiori Scarparo, Carlos Henrique de Brito Cruz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T21:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Portella_MarciaTereza_M.pdf: 2345427 bytes, checksum: 923e84aab02228356b3f613f56dfd5e9 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a construção e estudo de chaves elétricas ultra rápidas. Tais dispositivos construídos a partir de semicondutores de alta resistividade, realizam uma transformação direta da energia do pulso de luz ultra curto em sinais elétricos. Estes sinais tem tempos de subida e duração de picosegundos. Os parâmetros relevantes a construção como: geometria da linha de transmissão, contatos entre metal e semicondutor, cabos coaxiais, conexões entre cabos e linhas foram estudados. Grande atenção foi dispensada aos efeitos da potência média do laser incidente e de campos elétricos aplicados. Os materiais utilizados foram arsenieto de gálio e fosfeto de índio com diferentes distâncias entre os eletrodos. Pulsos elétricos com amplitude de 2,8 V e tempo de subida £ 50ps foram obtidos com chaves de InP a urna repetição 150 MHz / Abstract: In this work we have studied the construction of ultra-fast electrical switches activated by ultrashort laser pulses. Such devices, built based on high-resistivity semiconductors, transform the energy of ultra short light pulses in electrical signals. These signals have rise time and pulse width of the order of pico-seconds. Parameters concerning the construction as: transmission lines, metal ¿ semiconductor contacts, coaxial cables, cables and line connections have been studied. Effects of mean power of the incident laser beam and applied electrical fields have also been considered. The materials used were gallium-arsenide and indium phosphide with different distance between the electrodes. Electrical pulses with amplitudes of 2,8 V and rise times £ 50ps were obtained with switches of InP at a repetition rate of 150 MHz / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T22:32:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prince_FranciscoCarlosde_D.pdf: 2870915 bytes, checksum: 6d002fea748f357cbe85332e671432fa (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: A idéia de se fabricar lasers semicondutores de InGaAsP surgiu em fins de 76 quando o Prof. Navin Patel retornou de uma conferência nos Estados Unidos, na qual J. Hsieh havia apresentado um trabalho sobre tais lasers. Isso encaixou muito bem nos objetivos do grupo na época, que estava se voltando para a fabricação de lasers semicondutores de GaAlAs aplicáveis em comunicações ópticas, através do projeto Laser-Telebrás. Além de alguns trabalhos publicados em revistas internacionais, este é o principal fruto do trabalho iniciado na época. O trabalho, contém duas idéias novas. Primeiro, um laser especial que evita distorções e não-linearidades na curva de intensidade de luz como função da corrente foi fabricado e caracterizado. Segundo, uma inovação nos lasers convencionais foi feita com êxito: a introdução de camadas confinantes quaternárias cuja morfologia de superfície é melhor, possibilitando uniformizar as propriedades dos dispositivos de uma determinada pastilha, e aumentar a repetibilidade do processo de fabricação. Além dessas duas idéias, a tese contém toda tecnologia desenvolvida na fabricação, desde o crescimento epitaxial até a caracterização do dispositivo final, dos lasers semicondutores de InGaAsP, incluindo propriedades ópticas, elétricas e térmicas, além de física de funcionamento de tais dispositivos / Abstract: The possibility of optical communication systems for long distance and high capacity, together with the slow degradation rate of the In1-xGaxAsyP1-y devices is the main force that drives this technology forward. To fabricate devices for such applications we need to be able produce wafers with a high device yield and low threshold current density, with a high degree of reproducibility. Optical scattering losses caused by small corrugations at the interfaces of the active layer of DH wafer, can be responsible for a considerable increase in threshold current density of a laser device, depending upon the number and nature of the corrugations present within the device. This problem of imperfect morphology at the interfaces introduces an uncontrolled variation in average threshold current density from wafer to wafer and also a large scatter in the threshold current density of devices made from a given wafer. Attempts were made to improve the binary buffer layer morphology by varying the degree of supercooling and the cooling rate. Our observations suggest that the surface morphology of the binary InP layers is influenced strongly by the substrate orientation and phosphorous losses from the substrate surface during the pre-heating period. In contrast to this, very smooth layers are obtained with the quaternary In1-xGaxAsyP1-y alloy, even when x and y as 0.03 and 0.08 respectively. The results obtained with laser devices fabricated from wafers with quaternary confining layers are very encouraging: the devices have low threshold current density, as low as 1 kA/cm2, and the threshold scatter around the average value is very small. Continuous wave operation at room temperature has been achieved for lasers with SiO2 stripe as narrow as 10mm and active layer thickness of 0.1mm. To solve the problem of nonlinearity, a special laser structure was fabricated using two-step liquid phase epitaxy. The fabrication and properties of the conventional SiO2 striped lasers and this new laser structure, are described in detail / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-17T21:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattos_TheresinhadeJesusSerrade_D.pdf: 2251899 bytes, checksum: 22831eec0ff6ea63fbb8c0a6dc6e7406 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho, faz-se um estudo de distribuições de temperatura, portadores, densidade de corrente e ganho, na região ativa, para um laser de heteroestrutura dupla de GaAs - AlxGa1-xAs, de faixa plana. Um método de cálculo auto-consistente é utilizado na determinação das distribuições acima mencionadas. A operação do dispositivo por injeção de corrente resulta num acréscimo de temperatura da região ativa, o que por sua vez determina novas distribuições de corrente, portadores e ganho. O processo iterativo de cálculo dessas distribuições termina quando se alcançam distribuições estacionárias. Faz-se também, um estudo da variação do índice de refração do material da região ativa, que constitue a cavidade ressonante, bem como da distribuição espacial do modo fundamental da radiação eletromagnética na cavidade, como função da distribuição final de portadores na junção em operação. O comportamento dessas distribuições no laser em operação define a corrente limiar do mesmo. A dependência da corrente limiar com a largura da faixa, espessura da camada ativa e coeficiente de difusão é também estudada. Como resultado desses cálculos, determina-se a resistência térmica do laser e estuda-se sua dependência comos vários parâmetros que caracterizam o dispositivo. Na parte experimental mede-se a variação de temperatura média da junção observando-se o espectro de emissão do dispositivo e o comportamento dos modos longitudinais da cavidade Fabry-Perot formada pelos espelhos do laser. Determina-se, experimentalmente, a resistência térmica do dispositivo por este processo e seu valor medido é comparado com o calculado. A excelente concordância entre o valor teórico e o medido da resistência térmica é um indicativo que reforça o modelo de cálculo assumido inicialmente. A variação da constante dielétrica com a temperatura é determinada medindo-se a variação térmica do comprimento de onda de um modo longitudinal em função da corrente de injeção / Abstract: In this work the temperature, carrier density, current density and gain profiles along the active region of a double-heterostructure GaAs - AlxGa1-xAs semiconductor laser have been investigated by a self-consistent iteractive rnethod developed in order to calculate these distributions. Current injection results in a temperature rise at the active region, which, in turn, entails changes in the profiles for the current and carrier densities and for the laser gain. In our calculations the iteraction was carried on until stationary distributions were reached. The refractive index profile of the active region was determined as a function of the final temperature and carrier distributions. The spatial distribution of the electromagnetic radiation for the fundamental laser mode was calculated. The behavior of these distributions during laser operation defines the threshold current, which dependence on the acti ve layer thickness and stripe width was also determined. We also carried on an experimental determination of the thermal resistance of stripe-geometry DH lasers, by varying the current pulse rate up to cw condition and determining the change in the laser wavelength of a selected Fabry-Perot mode. The measured value of thermal resistance is in excelent agreement with its calculated value. We also determined the temperature dependence of the dielectric constant from the measured spectral thermal shift of each Fabry-Perot mode as function of driving current / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Compact diode-pumped solid-state lasers (DPSSL) arecontinuously replacing traditional gas lasers as well asenabling completely new technology. However, compact and costefficient designs are required to satisfy end-user demands. Theaim of this thesis was therefore to investigate novel laserdesigns for given applications considering these demands. In alarge part of the thesis work, nonlinear optics were employedto realize laser wavelengths where there was no appropriatelaser transition available. Besides other nonlinear crystals such as BBO, LBO and KTP,periodically poled KTP played an important role in this thesiswork. Its unique properties regarding up conversion processeswere exploited, thus supplying a broadened view over itspotential and limitations. This thesis places emphasis on practical concerns, mainlyrelated to real applications. It gives solutions to the beamshaping of laser diodes, covers the simulation and the designof laser dynamics as well as laser performance and describesthe sources of laser output degradation and damage mechanisms.Novel infrared lasers were designed and multiple intra-cavity,external cavity and non-resonant multi-pass frequencyconversion schemes were successfully employed and optimized.These produced red, orange, green, blue and ultraviolet outputfor various applications like spectroscopy, micro machining andwriting of fiber Bragg gratings. Keywords:diode-pumped solid-state lasers, nonlinearoptics, frequency conversion,

<p>Compact diode-pumped solid-state lasers (DPSSL) arecontinuously replacing traditional gas lasers as well asenabling completely new technology. However, compact and costefficient designs are required to satisfy end-user demands. Theaim of this thesis was therefore to investigate novel laserdesigns for given applications considering these demands. In alarge part of the thesis work, nonlinear optics were employedto realize laser wavelengths where there was no appropriatelaser transition available.</p><p>Besides other nonlinear crystals such as BBO, LBO and KTP,periodically poled KTP played an important role in this thesiswork. Its unique properties regarding up conversion processeswere exploited, thus supplying a broadened view over itspotential and limitations.</p><p>This thesis places emphasis on practical concerns, mainlyrelated to real applications. It gives solutions to the beamshaping of laser diodes, covers the simulation and the designof laser dynamics as well as laser performance and describesthe sources of laser output degradation and damage mechanisms.Novel infrared lasers were designed and multiple intra-cavity,external cavity and non-resonant multi-pass frequencyconversion schemes were successfully employed and optimized.These produced red, orange, green, blue and ultraviolet outputfor various applications like spectroscopy, micro machining andwriting of fiber Bragg gratings.</p><p><b>Keywords:</b>diode-pumped solid-state lasers, nonlinearoptics, frequency conversion,</p>

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