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Análise de guias de ondas ópticos e de microondas pelo Método dos Elementos Finitos.

Franco, Marcos Antonio Ruggieri
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 14/10/1999 PT
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86.36%
Neste trabalho, formulações do Método dos Elementos Finitos (MEF) são utilizadas no cálculo das soluções de problemas de ondas TEM, TE, TM, em guias de microondas e modos Ex e Ey em guias ópticos. É apresentada a técnica de mapeamento espacial, associada ao MEF, para a solução de modos quasi-guiados (problemas de domínio aberto. São considerados modos TEM e modos Ex e Ey. A abordagem de integração analítica dos elementos de matriz das formulações do MEF é estendida para considerar meios anisotrópicos e não-homogêneos, com qualquer ordem de aproximação polinomial das funções de base de elementos triangulares. O MEF foi aplicado no modelamento de moduladores eletroópticos tipo Mach-Zehnder com guias ópticos construídos por difusão de Titânio em substrato cristalino de Niobato de Lítio (LiNbO3). É apresentada, também, uma análise crítica dos modelos que relacionam a concentração de prótons às variações do índice de refração extraordinário em guias ópticos manufaturados pela técnica de troca de prótons em LiNbO3, seguido de recozimento ("annealing").

Desenvolvimento de sistemas de análises em fluxo por multicomutação para determinação de poluentes ambientais; Development of systems of flow injection analysis with commutation for determination of environmental pollutants

Córdova, Carlos Martín Infante
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/09/2008 PT
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86.1%
O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de procedimentos analíticos baseados na análise em fluxo com multicomutação, acoplada à detecção por fluorescência, espectrofotometria com longo caminho óptico ou quimiluminescência em guias de ondas (LCW), para a determinação de poluentes ambientais. Os procedimentos desenvolvidos atendem aos requisitos de sensibilidade e limite de detecção impostos pela legislação ambiental vigente e as características analíticas encontram-se em concordância com as tendências atuais de redução do consumo de amostras e reagentes, da geração de resíduos e de custo, apresentando alta freqüência de amostragem e operação simples. Os módulos de análises desenvolvidos são compactos, podendo ser adaptados para o monitoramento in situ. Com o acoplamento da cela LCW de 100 cm de caminho óptico a sistemas de análises por injeção em fluxo e monossegmentado, para medidas por turbidimetria e espectrofotometria, foi observada significativa melhora nos limites de detecção e sensibilidade. Discrepâncias entre o aumento de sensibilidade verificado e previsto pela lei de Beer têm relação com diferenças de dispersão em celas de 1 e 100 cm. Para a determinação espectrofotométrica de paraquat...

Refratômetro por ondas evanescentes em guias de ondas planares; Refractometer by evanescent waves in planar waveguides

Ribeiro, Rafael Alves de Souza
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/12/2010 PT
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116.4%
Nesse trabalho, propomos uma modificação da técnica de caracterização de filmes conhecida por m-line para o desenvolvimento de um refratômetro para gases e líquidos. O principio dessa técnica consiste no acoplamento de ondas evanescentes em guias de ondas planares obtidos via o fenômeno da reflexão total interna frustrada através de dispositivos acopladores. Observa-se experimentalmente, após incidir um feixe de laser contínuo na base do acoplador óptico, uma grande atenuação da radiação refletida para determinados ângulos de incidência, que é justamente a radiação acoplada nos modos permitidos pelo guia de onda. Medindo-se os valores desses ângulos e usando a teoria de acoplamento, é possível determinar as características desconhecidas do sistema. Esse sistema consiste de um acoplador óptico semicircular de alto índice de refração em cuja base foram depositados, via evaporação, um filme de dióxido de silício (SiO2) e outro de dióxido de zircônio (ZrO2). Ou seja, o sistema resume-se a dois meios finitos (filmes) prensados entre dois meios semi-infinitos (prisma e amostra). Como a espessura dos filmes e os índices de refração complexos dos filmes e do prisma são conhecidos, a única variável é o índice de refração do quarto meio...

Interações paramétricas em guias de ondas de semicondutores 43m crescidos epitaxialmente

Martín Muñoz Uribe
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 20/12/1996 PT
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106.41%
A disponibilidade de fontes de luz, assim como de detetores na região infravermelha, é de grande interesse devido à utilidade destes dispositivos. Aplicando os princípios da Óptica Não Linear aos Guias de Ondas, é possível conseguir dispositivos que, através de interações paramétricas, atuem como fontes de radiação coerente ou auxiliem na detecção desta em regiões nas quais não se tem disponíveis. Este trabalho, apresenta duas soluções novas para viabilizar interações paramétricas eficientes em guias de ondas de semicondutores 43m crescidos epitaxialmente. A primeira, propõe uma técnica experimental para a Inversão do Sinal do Coeficiente Não Linear d14, e sua aplicação na otimização do fator de overlap. A segunda, introduz um tipo de Configurações Não Críticas, as quais conseguem relaxar os estritos requisitos de uniformidade dos filmes, de forma tal que, as técnicas atuais de crescimento consigam satisfazer . Dentre os parâmetros mais importantes para se planejar os guias de ondas, estão os coeficientes não lineares, e os índices de refração dos materiais que os compõem. Foram medidos índices de refração do GaSb, visando sua utilização em guias para interações paramétricas...

Desenvolvimento de estruturas monolíticas de guias de ondas acoplados a micro-cavidades; Development of monolithic structures with waveguides coupled to microcavities

Luís Alberto Mijam Barêa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 04/10/2010 PT
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106.4%
As micro-cavidades ópticas são componentes essenciais em sistemas ópticos integrados, pois elas permitem capturar seletivamente, liberar e armazenar fótons, além de promoverem suas interações. Como exemplo, os micro-discos e micro-anéis são elementos que proporcionam tempos de vidas fotônicos extremamente longos, que podem ser utilizados tanto para filtros espectrais quanto para interações de fótons com alta eficiência não linear. Seu pequeno volume e seu alto tempo de vida fotônico são importantes para promoção eficiente de efeitos ópticos não lineares e, especialmente, o processo de mistura de quatro ondas com uma única freqüência de bombeio. No entanto, acoplar luz em um ressonador ainda é realizado com integrações híbridas utilizando fibras estranguladas. Nesta dissertação, nós apresentamos uma nova técnica para a fabricação de estruturas com ressonadores integrados monoliticamente a guias de ondas planares estrangulados, baseados em camadas de Si3N4/SiO2 depositadas sobre silício. Para isto, foi utilizada uma técnica que combina a nano fabricação, baseada em corrosões com um feixe de íons focalizados (FIB), com a técnica convencional de micro fabricação. Utilizando esta combinação, foi possível fabricar ressonadores acoplados a guias de ondas estrangulados e caracterizá-los. Para finalizar...

Caracterização de guias de ondas por elipsometria

Fernandes, Vasco R.
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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106.25%
O presente trabalho reporta a aplicação a técnica de elipsometria à caracterização de dispositivos para óptica integrada, em particular guias de onda planares e em canal fabricados por escrita directa usando radiação laser UV, preparados com materiais híbridos orgânicos-inorgânicos modificados com tetra-propóxido de zircónio. É apresentada a aplicação de optimização multi-objectivo na análise de dados elipsométricos dos guias de onda planares em substrato de sílica em silício. Efectuando a comparação entre um algoritmo genético multi-objectivo e algoritmo genético simples, os resultados indicam que o desempenho do método sugerido é superior. Para os guias em canal o incremento no índice de refracção no canal, relativamente ao restante filme, devido à exposição UV, foi estimado em 0,0003, demonstrando bom acordo com valores reportados na literatura.; The present work focus on the application of the technique of ellipsometry to the characterization of integrated optical devices, particularly planar waveguides and channel waveguides fabricated by direct writing using UV laser radiation, prepared with organic-inorganic hybrid materials modified with tetra-propoxide zirconium. The application of multi-objective optimization in ellipsometric data analysis of planar waveguides in a silica on silicon substrate is presented. By making a comparison between a multi-objective genetic algorithm and genetic algorithm simple...

Filmes ópticos poliméricos fluorados com índice de refração gradual

Bartoli,Julio R.; Costa,Ricardo A.; Verdonck,Patrick; Mansano,Ronaldo D.; Carreño,Marcelo N.
Fonte: Associação Brasileira de Polímeros Publicador: Associação Brasileira de Polímeros
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/1999 PT
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86.1%
Filmes finos de PMMA foram preparados a partir de solução e expostos ao plasma de CF4+H2, visando mudar o Índice de Refração (I.R.) da superficie do PMMA através da fluoração. Os filmes de PMMA expostos ao plasma, denominados de filmes ópticos, foram caracterizados usando as técnicas: ESCA, RBS, FTIR, gravimetria, ângulo de contato, refratometria e elipsometria. Os resultados revelaram que as superfícies de PMMA foram revestidas com uma fina camada de hidrofluorcarbono polimérico, com espessuras variando entre 0,43 e 0,49mim. A camada de hidrofluorcarbono polimérico na superfície do PMMA foi responsável pela significante redução do seu I.R. de 1,49 para 1,43. A concentração de flúor nessa camada aumentou gradualmente em função da profundidade, sendo menor na sua superficie. Como o átomo de flúor é responsável pela redução do I.R., concluiu-se que o I.R. no revestimento fluorado do filme óptico variou também de forma gradual. A técnica de polimerização por plasma de CF4+H2 mostrou-se útil para modificar in situ os I.R. da superfíces de guias de ondas e fibras ópticas poliméricas, visando reduzir as perdas e aumentar a velocidade de transmissão de dados.

Desempenho de diferentes guias de ondas para uso com o analisador de umidade TRASE

Coelho,Eugênio F.; Andrade,Camilo de L.T.; Or,Dani; Lopes,Lucy C.; Souza,Claudinei F.
Fonte: Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG Publicador: Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/2001 PT
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86.17%
O trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre a umidade e a constante dielétrica aparente do solo e diferentes guias de onda para uso com o analisador de umidade Trase, que opera de acordo com o princípio da reflectometria no domínio do tempo - TDR. Amostras indeformadas e deformadas de duas manchas de textura diferente de um Latossolo Amarelo Distrófico foram retiradas do campo e acondicionadas em recipientes de 10 L, perfazendo quatro repetições para cada textura e estrutura. Foram construídas três diferentes guias de onda, com hastes de 0,15 m, sendo uma com capacitor e uma sem capacitor no início da guia, com espaçamento de 0,009 m entre hastes e outra sem capacitor, com espaçamento de 0,022 m entre hastes. Essas guias de onda, juntamente com guias originais do fabricante com hastes de 0,20 m, espaçadas 0,022 m, foram inseridas individualmente em cada recipiente. Dados de umidade obtidos gravimetricamente e pelo analisador TRASE, e da constante dielétrica, foram tomados usando-se todas as guias de onda em cada recipiente durante a secagem do solo, de 0,35 m³ m-3 a 0,10 m³ m-3. Três modelos matemáticos foram ajustados aos dados de umidade e da correspondente constante dielétrica do solo gerados pelas guias de onda do fabricante. Um modelo exponencial foi considerado como mais adequado para estimativas dos teores de água...

Fabricação e cracterização de guias de ondas em niobato de lítio (LiNbO3)

Bosco dos Santos, Valdeci; Stevens Leonidas Gomes, Anderson (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
PT_BR
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86.29%
Nos últimos anos, o cristal de niobato de lítio (LiNbO3), vem sendo amplamente usado em dispositivos óptico-integrados, devido as suas características como: altos coeficientes eletro-ópticos e não-lineares, piezoelétricidade, ferroeleetricidade, grande birefrigência entre outros. Neste presente trabalho, estamos utilizando este cristal como substrato na fabricação de guias de ondas ópticos, que são estruturas capazes de guiar a onda eletromagnética e confiná-la na superfície de um material. Para a fabricação dos guias de onda planares, estamos utilizando o simples processo já bem conhecida há mais de um século, que é a troca protônica, TP (em inglês, proton exchange, PE), com tratamento térmico posterior (em inglês, annealed proton exchange, APE). O tratamento térmico é necessário devido às modificações estruturais na rede cristalina realizadas pela introdução de prótons. Para a manufaturação dos guias, estamos fazendo o uso de dois métodos:um recipiente de vidro refratário e ampola de vidro selada. O ácido benzóico puro, foi utilizado tanto no refratário quanto nos tubos. Já a mistura de ácido benzóico diluído em benzoato de lítio foi usado somente nas ampolas. A caracterização óptica das amostras foi realizada por acoplamento de prisma e os resultados obtidos concordam com outros discutidos na literatura. Tentativas de medidas experimentais de curva rocking para investigarmos as modificações da estrutura cristalina...

Fabricação e Caracterização de Guias de Onda Canal Escritos com Laser de Fentossegundos em Vidros Fluoroindatos Dopados com Terras Raras.

Silva, Felipe Elan Barbosa e; Araújo, Cid Bartolomeu de (Orientador); Filho, Edilson Lucena Falcão (Co-orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Dissertação
BR
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96.3%
Processos de microfabricação utilizando lasers melhoraram substancialmente nos últimos anos. Em particular a disponibilidade de lasers que operam no regime de fentossegundos contribuiu muito para a fabricação de dispositivos utilizados em áreas como telecomunicações e física médica. Por exemplo, o uso de lasers para escrita direta de guias de onda ópticos em sólidos transparentes é uma técnica de fabricação que está atraindo grande interesse devido à sua simplicidade e baixo custo em comparação com os métodos químicos e processos litográficos. Quando um laser de fentossegundos é focalizado no interior de materiais transparentes pode produzir, nas vizinhanças do foco, uma pequena mudança na estrutura local que, por sua vez, é seguida de uma variação do índice de refração. Caso ocorra o crescimento do índice de refração na região modificada pode-se obter um guia de ondas. No presente trabalho relatamos a fabricação, por escrita a laser, de guias de onda do tipo canal em vidros fluoroindatos dopados com terras raras pela primeira vez. Os vidros utilizados têm composição (em % mol): 35InF3-20ZnF2-16BaF2-20SrF2-2GdF2-2NaF-1GaF3-2ErF3-2TmF3 e 37InF3-20ZnF2-16BaF2-20SrF2-2GdF2-2NaF-1GaF3-2TmF3...

Produção e caracterização de guias de ondas óticos em fluoreto de lítio

Chiamenti, Ismael
Fonte: Curitiba Publicador: Curitiba
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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96.41%
This work describes the production and characterization of optical waveguides in lithium fluoride crystal (LiF) produced by exposing the crystal to a focused femtosecond laser beam, with the crystal displacement perpendicular to the beam. The measured emissions, with specific illumination, demonstrate the presence of color centers of types F2 and F+3 at the crystal regions exposed to the focused laser beam. The produced structures have increased refractive index relative to the crystal refraction index. Such structures are characterized in terms of their morphology using conventional and confocal microscopy. Their ability to guide light is investigated through coupling different laser light. The propagation modes supported by the guides are also estimated, as well as the propagation losses. The production of a Bragg grating waveguide is locked for by coupling a white light in the guides and comparing its spectrum with that passing only through the crystal. The guiding capacity of the structural changes produced is confirmed by the near-field profile analysis. The guides support few propagation modes and the obtained changes in the refractive index are in the order of 10^-4.; CNPq, Capes e FINEP; Este trabalho descreve a produção e caracterização de guias de onda óticos em cristal de fluoreto de lítio (LiF) produzidos expondo o cristal a um feixe focalizado de um laser de femtosegundo...

Modelagem computacional da propagação acústica proveniente de fontes multifrequênciais usando guias digitais de ondas; Computational modeling of wave propagation from multifrequêncial source using mesh digital waveguide

Boaventura, Ana Paula Freitas Vilela
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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96.46%
O objetivo dessa pesquisa consiste na criação de ambientes acústicos virtuais, nesse contexto, foi elaborada uma ferramenta computacional, direcionada a modelagem de ambientes reverberantes. Nesse sentido, foi necessário trabalhar num sistema numérico que fosse capaz de simular a propagação de ondas acústica e principalmente, suas interações com as superfícies inseridas na análise. Tais interações representam os fenômenos básicos da onda, como reflexão, transmissão e absorção pelos obstáculos. Para que as modelagens numéricas tenham sucesso, é necessário separar três importantes elementos: a fonte sonora, a sala acústica e o ouvinte, no caso, receptor. As técnicas de modelagem de salas acústica podem ser divididas, por exemplo, em modelos baseados na geometria e modelos baseados no comportamento da onda acústica. Na investigação deste trabalho, um modelo específico baseado no comportamento de ondas foi adotado, que são as Guias Digitais de Onda. Diferentemente de outros métodos, que fazem a discretização da equação da onda, esse sistema numérico é baseado na solução unidimensional de d’Alembert para a Equação Unidimensional da Onda. As juntas de dispersão são obtidas pela interconexão de guias digitais de ondas e são responsáveis pela leitura da pressão sonora. Através delas são geradas as malhas de guias digitais de ondas e é possível definir diferentes geometrias de malhas...

Simulação da propagação de ondas acústicas através de uma malha de guias digitais de ondas; Simulation of the acoustic wave propagation using a digital waveguide mesh

Moura, Henrique Gomes de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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106.51%
Este trabalho foi desenvolvido visando à construção de uma ferramenta computacional, direcionada à modelagem acústica de ambientes reverberantes. Neste sentido, foi necessário elaborar um sistema numérico capaz de simular a propagação de ondas acústicas e, principalmente suas interações com as superfícies inseridas na análise. Tais interações representam os fenômenos básicos da onda, dentre os quais se destacam a reflexão, transmissão e absorção de ondas acústicas nos obstáculos. Após uma pesquisa detalhada sobre as metodologias empregadas na resolução do problema, e tendo em vista as características matemáticas requeridas para o sistema, a Malha de Guias Digitais de Ondas foi escolhida como base para o desenvolvimento do algoritmo proposto. As Guias Digitais de Onda tratam-se de sistemas numéricos baseados na conhecida solução de d’Alembert para a Equação Geral da Onda. Sendo assim, elas podem ser facilmente utilizadas para descrever o movimento unidimensional de propagação de ondas, entre dois pontos quaisquer do espaço. A malha, por sua vez, é construída a partir da interconexão das Guias Digitais de Ondas, definindo assim as geometrias desejadas. Para finalizar, a solução do problema é obtida em cada ponto...

Estudo de vidros fosfatos dopados com terras raras para aplicação em fibras ópticas e guias de ondas planares

Santos, Jaime Vitalino
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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86.1%
Neste trabalho estudou-se as propriedades térmicas é ópticas do sistema P2O5 – ZnO – Al2O3 – AO – PbO – La2O3 (mol %) + XEr2O3 [A= Ba; Mg; X=0; 1; 2; 3; 4; 5 (peso%)], visando aplicações em fibras ópticas e guias de ondas planares, como amplificadores ópticos. Tal sistema é inédito e de baixo custo se comparado com outros, por exemplo, aqueles a base de óxido de telúrio, visando produção em escala industrial. Esta pesquisa foi desenvolvida em três etapas consecutivas, em que na primeira variou a concentração de La2O3 propondo obter sistemas com razoáveis estabilidades térmicas e propriedades ópticas. Na segunda etapa, escolhida a melhor composição com La2O3 (mol%) fixa, buscou-se variar a concentração de PbO e verificar a mudança no índice de refração. Já na terceira e última etapa buscou-se elaborar um vidro a partir de concentrações crescentes de Er2O3 (peso%) visando amplificação óptica em torno de 1530 nm. Portanto, diante do objetivo geral desta pesquisa, é de fundamental importância estudar propriedades térmicas e ópticas, tais como transmitância, índice de refração e calorimetria exploratória de varredura, dos vidros resultantes em cada uma destas três etapas. Observou-se...

Medida del nivel de líquidos basado en guías de onda metálicas huecas y fibras ópticas plásticas; Measurement of liquid level based on hollow metallic waveguides and plastic optical fiber

Lomer Barboza, Mauro Matías; Lázaro Urrutia, José Miguel; Quintela Incera, María Ángeles; Madruga Saavedra, Francisco Javier; Conde Portilla, Olga María; Mirapeix Serrano, Jesús María; López Higuera, José Miguel
Fonte: Universidade de Cantabria Publicador: Universidade de Cantabria
Tipo: info:eu-repo/semantics/conferenceObject; publishedVersion
SPA
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96.08%
RESUMEN: Se presenta un sensor de medida continua de líquidos basadas en la utilización de dos tipos guías de ondas ópticas, fibras ópticas y guías de onda metálica hueca. La luz transmitida por la fibra óptica y acoplada en la guía de onda hueca iluminan la superficie del líquido, los haces reflejados por la superficie líquida son recolectados por otra fibras óptica. La intensidad óptica detectada es función de la distancia. La guía de onda metálica introduce una mejora en el rango de medida de un sensor de desplazamiento convencional, eliminando el efecto de la apertura numérica de la fibra óptica. El sistema propuesto utiliza componentes de bajo costo y de simple realización.; ABSTRACT: A continuous liquid level fiber optic sensor based on a combination of one or more plastic optical fibers and a hollow metallic waveguide is here described. The purpose of using hollow metallic waveguides is to increase the sensing distance of conventional displacement sensors based on optical fibers and adapted for continuous level measurement. The distance to the liquid surface can be much greater than using free space if light sources such as low-cost light-emitting diodes are used. The light injected into the transmitting plastic optical fiber is coupled at the upper end of the hollow metallic waveguide illuminating the liquid surface.

Análisis de circuitos en guías de onda

Fernández de Alba López de Pablo, Juan Antonio
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis
ENG
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96.27%
En este proyecto se ha desarrollado una herramienta software de análisis electromagnético para la simulación de circuitos en guías de onda. Para ello se ha utilizado la conocida técnica de anáalisis modal. Se realiza la descripción circuital de estructuras de guías de onda a través de la concatenación de tramos de guías uniformes con discontunidades planas. Este proyecto se ha centrado en la descripción de guías de onda rectangulares y circulares. También se incluye en este proyecto una herramienta de síntesis de filtros en guías de onda basada en la herramienta de análisis electromagnético desarrollada. En todas las estructuras simuladas se realiza una comparación con software comercial, hallándose en todos los casos una concordancia casi perfecta.; In this proyect a software tool of electromagnetic analysis has been developed for the simulation of waveguide circuits. For that the well known Mode Matching Method has been used. The network description of waveguide structures is done through the concatenation of uniform waveguide lengths with planar discontinuities. This project has focused on the description of circular and rectangular waveguides. It is also included in this project a tool for the synthesis of waveguide fi lters based on the developed tool of electromagnetic analysis. In all the simulated structures a comparison with commercial software is done...

Estudo com aproximação analítica para guias de ondas ativos

Deisy Piedade de Munhoz Fischer
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/07/1981 PT
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96.16%
Neste trabalho estudamos teoricamente o guiamento da luz em um laser de semicondutor (de heteroestrutura dupla e geometria de faixa), analisando principalmente o guia de ondas na direção transversal paralela à camada ativa. Nesta direção usamos a forma funcional sech2 (y/y?), para descrever a variação espacial da parte real e imaginária do índice de refração complexo, na região ativa e camadas adjacentes. Com o modelo proposto, obtivemos soluções analíticas para a equação de onda do guia. Estas soluções dão a distribuição espacial de intensidade de luz nos espelhos, chamada distribuição em Campo Próximo. A distribuição em Campo Afastado é obtida numericamente do Campo próximo, através da Transformada de Fourier. Com este modelo é possível analisar dois mecanismos importantes que concorrem para o guiamento da luz: o guiamento real e o guiamento por amplificação diferencial. Estudamos as conseqüências destes processos de guiamento sobre as distribuições em campo próximo e campo afastado. Em particular, estudamos o comportamento do modo fundamental em função da corrente de injeção e da energia do fóton. Para isto usamos distribuições auto-consistentes de portadores e temperatura; In this work we have theoretically studied the waveguiding of the light in a semiconductor laser (of double-heterostructure and strip geometry) by mainly analyzing the waveguide formation on the parallel transverse direction...

Propagação de ondas usando modelos de elementos finitos de fatias de guias de ondas estruturais; Wave propgation using finite element models of structural waveguide slices

Rangel Ferreira do Nascimento
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/02/2009 PT
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106.42%
Esta tese estuda e investiga o problema de propagação de ondas em estruturas periódicas usando o método de elemento espectral, a relação entre a matriz dinâmica e a matriz de transferência é mostrada para alguns casos, tais como, viga, barra, placa de Levy e modelo de Minddlin Hermman. A partir destas teorias, o método de propagação de ondas usando um modelo de elementos finitos de uma fatia do guia de ondas, WFEM é apresentado e o problema de prever os modos de propagação e os números de onda correspondentes. O objetivo deste trabalho é mostrar que usando o método WFEM e uma fatia do guia de onda modelado com elementos finitos sólido é possível construir elementos finitos espectrais para ser usado em guias de ondas homogêneos sem precisar de malha de refinamento. Tais elementos podem ser usados para modelar guias de ondas com seção transversal constante. A matriz de rigidez dinâmica para o elemento de barra elementar e para o elemento de viga de Euler Bernoulli são obtidos usando a formulação espectral padrão e obtidas usando uma fatia do guia de onda modelado pelo método FEM, são mostrados resultados do método proposto; This thesis, studies and investigates wave propagation problem in periodic structures using the spectral element method...

Análise de modelos de barra de alta ordem usando métodos das fatias de guia de ondas; High order rod models analysis using WFEM and WSEM

Edilson Dantas Nóbrega
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/02/2015 PT
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86.15%
A fim de superar as limitações atuais na análise dinâmica de estruturas em médias e altas frequências e tirando proveito da natureza periódica de muitas destas estruturas, nos últimos anos, foram desenvolvidos métodos de guia de ondas. São modelos obtidos a partir de fatias das guia de ondas e modeladas pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e pelo Método do Elemento Espectral (SEM), também conhecidos como Método de Propagação de Ondas por Elementos Finitos (Wave Finite Element Method - WFEM) e Método de Propagação de Ondas por Elementos Espectrais (Wave Spectral Element Method - WSEM), respectivamente. Exemplos de guia de ondas podem ser encontrados em diferentes tipos de estruturas tais como, os trilhos de trem, tubulações e até mesmo em estruturas complexas tipo a fuselagem de um avião e outras. Este trabalho apresenta uma extensão destes métodos de guias de ondas para a modelagem com elementos de barra de alta ordem. Os métodos foram implementados computacionalmente em códigos Matlab e os resultados são comparados com os do Método do Elemento Espectral (Spectral Element Method - SEM), do Método dos Elementos Finitos e com os do modelo analítico da Placa de Rayleigh-Lamb. Três elementos de barra de alta ordem são formulados: o modelo de Love (ou de Um modo)...

Um estudo de guias de onda segmentados em óptica integrada; Study of segmented waveguides in integrated optics

Yuri Hayashi Isayama
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/05/2014 PT
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86.15%
Neste trabalho, foi realizado um estudo abordando os guias de onda periodicamente segmentados, procurando estudar o comportamento de seus modos de propagação através de simulações numéricas baseadas no Método dos Elementos Finitos 3D. É apresentada uma formulação para a análise modal dos guias de onda, de maneira que se possa estudar a influência de variações na geometria dos mesmos (altura, largura e período do núcleo) em suas características de guiamento. É abordado, também, o efeito que os materiais que compõem o guia de onda segmentado tem na relação de dispersão do guia. A análise crítica dos resutados é realizada por meio da Teoria de Modos Acoplados, a qual permite não somente justificar os resultados, como também fazer previsões, ainda que um tanto qualitativas, a respeito do comportamento esperado para estes guias e dos resultados das variações em sua construção. Por fim, alguns exemplos de possíveis configurações de guias de onda segmentados, projetados para operação dentro da faixa das comunicações ópticas, são apresentados, com o intuito de facilitar o projeto destas estruturas.; In this work, a study concerning periodically segmented waveguides was conducted, where the study of the behavior of its propagating modes through numerical simulations based on the 3D Finite Element Method was intended. A formulation for modal analysis of the waveguide is presented...