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Implementação da técnica de varredura-Z com luz branca supercontínua gerada em fibras fotônicas na determinação do espectro de não linearidades; Implementation of Z-Scan technique with white light continuum generated in a photonic crystal fiber for nonlinear spectrum determination

Siqueira, Jonathas de Paula
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 22/02/2008 PT
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Nesta dissertação, propomos um método que combina a técnica de varredura-Z e a luz branca supercontínua gerada em uma fibra fotônica para caracterizar o espectro de não-linearidades de amostras. O espectro não-linear fornece informações cruciais a respeito da característica, da origem e do potencial da não-linearidade para aplicação em dispositivos. Neste sentido, a luz branca supercontínua aliada à técnica de varredura-Z vem permitir uma rápida determinação de espectros numa banda larga. Neste trabalho, a luz branca foi gerada numa fibra fotônica comercial bombeada por pulsos de femtossegundo de um oscilador laser de Ti:safira. Tanto os lasers de femtosegundo quanto as fibras fotônicas estão se tornando cada vez mais acessíveis. Ademais, a técnica de varredura-Z é um método bastante conhecido para a determinação de não-linearidades devido à sua simplicidade e precisão. Dessa forma, aliamos essas vantagens para fazer um aparato simples, compacto e de baixo custo. Em geral, a determinação do espectro de não-linearidades necessita de sistemas lasers complexos que possam sintonizar o comprimento de onda. O método de varredura-Z de luz branca desenvolvido aqui foi usado para medir o espectro não-linear do corante disperse red 13 (DR13) em metanol. Esse corante possui um efeito não-linear absortivo (absorção saturada) bem caracterizado...

Investigação de ablação a laser no regime de femtossegundo em materiais homogêneos e estruturados; Investigation of the femtosecond laser ablation on homogeneous and structured materials

Nicolodelli, Gustavo
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 31/03/2011 PT
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Embora a ablação a laser venha sendo bastante utilizada em materiais em geral, pouco é entendido sobre o comportamento deste processo perto de uma interface separando dois materiais distintos. Neste contexto, o principal objetivo deste trabalho foi realizar um estudo macroscópico e microscópico dos processos que envolvem a ablação a laser em regime de femtossegundos em materiais homogêneos e estruturados. No caso de materiais estruturados, o estudo focou-se em uma situação de interface, na qual ocorrem mudanças nas propriedades de ablação. Baseado nos resultados, nós pretendemos obter subsídios científicos para entender as aplicações da ablação em regime de pulsos ultracurtos para estruturas estratificadas, tais como de dentes, ossos, interface resina-dente, dente-metal, e outras. Diferentes técnicas experimentais foram idealizadas para determinar a progressão da ablação dentro do material e obter dados extraídos da superfície. Utilizando luz espalhada de uma fonte externa, o processo de ablação foi temporalmente monitorado, permitindo determinar a velocidade de ablação em materiais transparentes, assim como perfis típicos de ablação nestes materiais. Em um segundo experimento, nosso estudo permitiu quantificar a variação da geometria de ablação perto de uma interface separando dois materiais distintos. Nossos dados foram suficientes para prever a ocorrência de uma descontinuidade no perfil da ablação entre dois meios: resina A e resina B...

Técnica de varredura-Z com pulsos de femtossegundo e geração de terceiro harmônico; Z-scan tecnique with femtosecond pulse and third-harmonic generation

Barbano, Émerson Cristiano
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 09/02/2012 PT
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Neste trabalho fizemos um estudo da geração de terceiro harmônico (GTH) usando pulsos de femtossegundos (fs). A GTH é uma importante técnica que permite estudar propriedades ópticas não lineares de terceira ordem de materiais. Estudamos a GTH aplicando as técnicas de franjas de Maker e a de varredura-Z em diferentes materiais levando em conta as contribuições de suas interfaces. A técnica de franjas de Maker com GTH permite a determinação de propriedades ópticas lineares e não lineares de volume, mas não de interface, portanto, a técnica de varredura-Z na condição de focalização forte foi implementada para estudar a influência da interface na GTH. Estudamos diversos vidros ópticos (sílica, K10, SK11, LLF1 e LLF6) e também diferentes soluções (acetona, clorofórmio, DMSO e tolueno) em uma cubeta. Em termos de número de interfaces, usando uma lâmina de vidro temos duas, no caso de um sanduíche de dois vidros temos três (entrada, meio e saída) e temos quatro interfaces para a cubeta. Observamos que elas contribuem tanto nas intensidades quanto nos espectros dos terceiros harmônicos (TH) gerados. Dependendo do tipo de interface e do sentido de propagação, tanto a intensidade quanto o espectro do TH são diferentes. Observamos que a reflexão de Fresnel atua significativamente nas diferenças de intensidades da GTH nas interfaces entre dois meios com índices de refração lineares diferentes. Uma interferência construtiva ocorre quando o feixe de laser propaga de um material com índice de refração mais alto para outro com índice mais baixo...

Geração de harmônicos de pulsos laser de femtossegundo pela técnica de conversão de frequência em capilares preenchidos com gases nobres; Harmonics generation of femtosecond laser pulses by the technique of frequency conversion in noble gas filled capillaries

Siqueira, Jonathas de Paula
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 26/06/2012 PT
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O propósito principal desta tese foi a implementação e estudo da geração de pulsos laser de femtossegundos em comprimentos de onda curtos (ultravioleta profundo, ultravioleta de vácuo e ultravioleta extremo) pela técnica de conversão de frequência em capilar preenchido com gás nobre. Esta técnica de conversão de frequência tem feito diversas contribuições nas últimas décadas para o avanço da geração de pulsos laser ultracurtos nesta região espectral. O desenvolvimento de tais fontes de luz coerente possui importantes implicações nos estudos de espectroscopia resolvida no tempo em átomos, moléculas e materiais. Através da implementação da técnica de conversão de frequência com casamento de fase em capilar preenchido com gás argônio, foi possível a obtenção de pulsos de femtossegundos centrados em 260 nm e 195 nm utilizando um sistema laser amplificado Ti: safira (780 nm, 1.5 mJ, 43 fs, 1 KHz). Estes comprimentos de onda correspondem, respectivamente, aos terceiro e quarto harmônicos da frequência fundamental do laser utilizado. Pulsos centrados em 260 nm com excelente perfil espacial, energias da ordem de microjoules e durações temporais tão curtas quanto 18 fs, possibilitadas pela recompressão por um par de prismas...

Desenvolvimento de emissores de radiação na faixa de Terahertz baseados em compostos III-V fotocondutivos para espectroscopia e formação de imagens; Development of Terahertz radiation emitters based on photoconductive III-V compounds for spectroscopy and imaging

Paulo Felipe Jarschel de Siqueira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/09/2009 PT
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A radiação eletromagnética em Terahertz (THz) situa-se na faixa de 1012 Hz, com comprimentos de onda associados variando de 30 µm até 3 mm. É possível então usar esta radiação para investigar propriedades físicas de materiais que requerem uma definição desta ordem. Além de aplicações na espectroscopia, estes comprimentos de onda são capazes de penetrar em papel, tecidos, pele e até neblina atmosférica, gerando um grande interesse em sistemas de segurança, medicina e aviação 1. Neste trabalho será apresentado o desenvolvimento de emissores de Terahertz baseados em SI-GaAs (GaAs Semi-Isolante), incluindo uma discussão detalhada da teoria desta emissão, descrição dos processos de fabricação e resultados obtidos de várias amostras. Esta antena consiste em eletrodos interdigitados depositados no topo de um substrato, de forma similar a fotodetectores MSM 2. A principal diferença entre estes dois dispositivos é que no emissor é feita uma segunda metalização,"opaca " e acima da anterior, separada por uma camada isolante de Si3N4. O princípio físico básico envolvido neste dispositivo é a emissão de radiação por cargas aceleradas. A idéia é que pares elétron-buraco sejam gerados por um laser de femtossegundo incidente na amostra...