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Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, realizou-se a instrumentação eletrônica de um laser de
diodo sintonizável com cavidade estendida para espectroscopia no visível dos
automodos de microesferas de sílica. Para isto, é desejável desenvolver uma
fonte de luz sintonizável por alguns GHz, apresentando uma largura de linha
máxima de 1 MHz, já que o intervalo espectral livre das microcavidades
de interesse é de poucas centenas de GHz e as suas ressonâncias ópticas
são muito estreitas ( 10 MHz). Esta ferramenta é um laser de diodo
sintonizável, montado com uma cavidade externa, em uma configuração tipo
Littrow. Foi necessário construir um circuito eletrônico para estabilizar a
corrente e a temperatura do laser de diodo e instalá-lo em uma montagem
mecânica que permite o estreitamento da largura de linha do laser, assim
como a varredura do seu comprimento de onda, sem salto de modos, no
maior intervalo possível. Para realizar a caracterização do laser, foi projetado
e construído um interferômetro Fabry-Perot confocal.
Para fabricar as microesferas, é utilizado um laser de CO2 para derreter
um pedaço de fibra óptica de telecomunicações, colado dentro de um túbulo
de cobre. Ao absorver a energia do laser, a sílica derrete e, por tensão superficial,
o material fundido torna-se esferóide. Para o controle da potência do
laser de CO2, fator importante no processo de fabricação das microesferas,
foi projetado um circuito eletrônico, que funciona como um gerador de onda
quadrada com intervalo de trabalho variável (duty cycle).
Para acoplamento da luz do laser de diodo, foi necessário polir a ponta de
uma fibra óptica em ângulo acima do ângulo crítico. Neste sistema, o campo
evanescente gerado pela reflexão interna total na ponta da fibra pode excitar os modos ópticos com altos fatores de qualidade, os chamados "modos de
galeria de sussurros" (MGS) da microesfera, caso esta esteja distanciada até
cerca de 100 nm da ponta da fibra. Uma fração da luz acoplada é espalhada
e coletada por uma fibra multimodo, sendo levada a uma fotomultiplicadora.
Para controle da varredura do laser de diodo e a aquisição do espectro de
espalhamento em função da freqüência, um programa em LabView foi modificado.
Através das larguras de linha das ressonâncias detectadas no espectro
de espalhamento, medem-se os respectivos fatores de qualidade.
Finalmente, foi montado um aparato para fazer a espectroscopia dos
MGS, que permite variar ângulos geométricos importantes para o acoplamento
eficiente de luz aos MGS. Em particular, um sistema de controle de
temperatura da microesfera semelhante ao controle de temperatura do laser
de diodo, mas para um Peltier com menor potência e um termistor diferente,
foi projetado e instalado no aparato, de modo a controlar a posição espectral
das suas ressonâncias ópticas
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/6222 |
| Date | 31 January 2009 |
| Creators | Lucas Siqueira de Lima e Silva, Rodolfo |
| Contributors | de Souza Menezes, Leonardo |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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