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Modelagem de geração de luz supercontínua; Modelling of supercontinuum generation

Martins, Emiliano Rezende
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 13/06/2008 PT
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Geração de luz supercontínua é um efeito caracterizado por um forte alargamento espectral induzido por efeitos não-lineares no meio óptico, e que encontra uma vasta gama de aplicações, como tomografia por coerência óptica, espectroscopia e metrologia de freqüência. No presente trabalho, os fenômenos físicos responsáveis pela geração de luz supercontínua são estudados teoricamente, utilizando a ferramenta numérica desenvolvida para dar suporte à teoria. Os efeitos de polarização relacionados à geração de luz supercontínua também são analisados e, neste contexto, a utilização de uma fibra de cristal fotônico com formato tipo-D e alta birrefringência é proposta para servir como meio óptico. As características do supercontínuo gerado nesta fibra são analisadas teoricamente, novamente com o apoio da ferramenta numérica. A análise conclui que a fibra proposta apresenta consideráveis vantagens em relação às fibras convencionais, principalmente por ser capaz de manter o estado de polarização da luz supercontínua estável.; Supercontinuum generation is an effect characterized by a strong spectral broadening induced by nonlinear effects in the optical medium. There is a wide range of applications for this effect...

Projeto e construção de um amplificador paramétrico óptico operando no infravermelho médio; Design and construction of an optical parametric amplifier operating in the mid-infrared

Mendonça, Marcela de Freitas
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 24/05/2010 PT
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Um Amplificador Paramétrico Óptico (optical parametric amplifier - OPA) é uma fonte de luz coerente, de alta qualidade e sintonizável, baseada em processos ópticos não-lineares de segunda ordem. Alguns modelos possuem largura de banda estreita e um amplo intervalo de sintonia, podendo alcançar regiões que vão desde o ultravioleta até o infravermelho médio. A nossa motivação para construir este amplificador paramétrico óptico é sua utilização em experimentos de espectroscopia vibracional de superfícies através do processo óptico não-linear de segunda ordem, geração de soma de frequências (sum-frequency generation - SFG), que é uma técnica que exige fontes sintonizáveis no infravermelho médio e com altas intensidades de pico e largura de banda estreita. O objetivo desse trabalho foi projetar, montar e testar um amplificador paramétrico óptico capaz de produzir pulsos sintonizáveis de alta energia no infravermelho médio (λ ~ 2,5 a 10 μm) a partir de um laser de bombeio que fornece pulsos de 25 ps, com alta energia em λ = 1064 nm. Para obter-se uma geração de infravermelho bastante eficiente, foi proposto um projeto inovador para amplificadores paramétricos de picossegundos, utilizando-se a geração de supercontínuo de luz branca como feixe sinal do estágio de amplificação paramétrica. O pulso de bombeio (λ = 1064 nm) é dividido em duas partes: a primeira...

Dispositivos baseados no preenchimento de fibras de cristal fotônico por líquidos e materiais nanoestruturados; Devices based on the filling of photonic crystal fibers by liquids and nanostructured materials

Santos, Alexandre Bozolan dos
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 17/04/2012 PT
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Esta tese descreve a demonstração experimental de dispositivos baseados em fibras de cristal fotônico (PCFs), que aproveitam a flexibilidade estrutural oferecida pela matriz de capilares que compõe a seção reta da fibra, de forma a preencher estes capilares com líquidos e materiais nanoestruturados. Para o caso de materiais nanoestruturados, uma vez preenchida a fibra, os materiais nela inseridos interagem eficientemente com a luz guiada. Essa arquitetura diferenciada em relação às fibras ópticas convencionais abre novas perspectivas no desenvolvimento de aplicações como óptica não-linear e sensoriamento. PCFs de núcleo líquido, por outro lado, impõe dificuldades para a implementação de dispositivos práticos, devido às altas taxas de evaporação dos líquidos inseridos. Por esta razão, foi desenvolvida uma nova técnica para vedar seletivamente ambas as faces externas do núcleo líquido de uma PCF, utilizando um polímero curável. Estes tampões poliméricos evitam a evaporação, causando um impacto mínimo no guiamento da luz, tornando o dispositivo usável por semanas. Esta nova técnica de vedação foi empregada em um experimento para a geração de supercontínuo em uma PCF com núcleo de água destilada...

Time-resolved optical tomography of functional activation in the adult brain using a supercontinuum laser source

Roque, Tania
Fonte: Universidade de Lisboa Publicador: Universidade de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2013 ENG
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Tese de mestrado integrado em Engenharia Biomédica e Biofísica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013; Esta dissertação descreve o projeto de investigação realizado no Department of Medical Physics and Bioengineering da University College of London, cujo tema é a tomografia ótica da ativação funcional no cérebro adulto utilizando um laser supercontínuo. A imagiologia ótica é uma técnica que consiste em irradiar um volume de interesse com uma fonte luminosa, analisar as propriedades da luz que atravessou esse mesmo volume e reconstruir imagens com base nessa informação. Esta técnica já provou ser útil em diversos campos da ciência e da engenharia, e o seu potencial na área da saúde tem vindo a ser cada vez mais estudado. Atualmente, e no âmbito da Engenharia Biomédica, as suas principais aplicações são a imagiologia funcional do cérebro adulto e do cérebro do recém-nascido, a mamografia ótica, o estudo de tecido muscular e ósseo, e a imagiologia molecular. Independentemente do tecido em estudo, é a interação da luz com a matéria que permite a aquisição de informação biológica, nomeadamente a dispersão e a absorção. A luz é uma forma de radiação eletromagnética e pode ser caracterizada de diversas formas. Uma característica do seu movimento ondulatório é o comprimento de onda...

Diseño y caracterización de un espectropolarímetro de imagen; Design and characterization of an imaging spectropolarimeter

Fernández Pérez, Andrea
Fonte: Universidade de Cantabria Publicador: Universidade de Cantabria
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
ENG
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RESUMEN: La espectropolarimetría tiene como objetivo el análisis simultáneo del espectro y la polarización de la luz. El propósito de este proyecto es transformar el polarímetro dinámico de imagen, presente en el laboratorio de óptica del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Cantabria, en un espectropolarímetro de imagen. Se instalará una fuente laser de supercontinuo, desarrollando y caracterizando un monocromador que permita seleccionar, de manera automática, la longitud de de onda deseada dentro del espectro visible. Posteriormente, se calibrará el funcionamiento conjunto de todo el sistema. De esta manera, seremos capaces de estudiar la polarización de la luz y de realizar medidas de la matriz de Mueller a diferentes longitudes de onda. Para lograr este objetivo, el espectro continuo será separado angularmente en las diferentes longitudes de onda mediante una red de difracción situada en una plataforma giratoria. A continuación, se seleccionará una parte del espectro con un diafragma. Finalmente, el polarímetro de imagen, junto con la nueva fuente, será calibrado y puesto a prueba sobre algún elemento óptico.; ABSTRACT: The simultaneous analysis of the spectrum and state of polarization of light is usually referred to as spectropolarimetry. The main objective of this project is to transform the imaging dynamic polarimeter located at the optics laboratory of the Departamento de Física Aplicada at Universidad de Cantabria...

Fibras óticas microestruturadas e geração do supercontínuo

Rodrigues, Sílvia Maria Gouveia
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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Ao longo desta disserta c~ao de mestrado apresentam-se as bras oticas microestruturadas (MOFs - microstructured optical bers), sendo discutidas e caraterizadas as suas principais propriedades. Com vista a gera c~ao e ciente do efeito supercont nuo e conveniente que a bra otica utilizada tenha propriedades dispersivas e n~ao-lineares espec cas, nomeadamente que haja um bom controlo dos zeros de dispers~ao e que haja alta n~ao linearidade. Com o objetivo de se conceber uma MOF com propriedades ideais para a gera c~ao do efeito supercont nuo criou-se uma nova con gura c~ao: a LS-MOF (layered spiral MOF), cujas propriedades dispersivas e n~ao-lineares s~ao aqui caraterizadas com detalhe. Posteriormente, procedeu-se a modela c~ao e simula c~ao da gera c~ao do efeito supercont nuo em MOFs, o que permitiu obter espetros largos a partir de espetros relativamente estreitos, com bombeamento por exemplo em 0.780 m, 1.060 m ou 1.550 m.; In this master's degree dissertation, we present the microstructured optical bres (MOFs), whose main properties are discussed and characterized. For an e cient supercontinuum generation, it is convenient to use an optical ber with speci c dispersive and nonlinear properties, namely, there should be a good control of the dispersion zeros and a high nonlinearity. In order to conceive a MOF with ideal properties for the supercontinuum generation...

Implementación de una fuente laser continua y diseño y caracterización de un monocromador para un polarímetro de imagen

Fernández Pérez, Andrea; Saiz Vega, José María; Sanz Casado, Juan Marcos
Fonte: Universidade de Cantabria Publicador: Universidade de Cantabria
Tipo: info:eu-repo/semantics/conferenceObject; publishedVersion
SPA
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Transformación de un polarímetro dinámico de imagen, presente en el laboratorio de óptica del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Cantabria, en un espectropolarímetro de imagen. Se instala una fuente laser de supercontinuo, desarrollando y caracterizando un monocromador que permita seleccionar, de manera automática, la longitud de onda deseada dentro del espectro visible. De esta manera, se posibilita la opción de realizar medidas de la matriz de Mueller a diferentes longitudes de onda.

Generación de supercontinuo en fibras ópticas monomodo con fuentes de bombeo continuo

Martín López, Sonia
Fonte: Universidad Complutense de Madrid Publicador: Universidad Complutense de Madrid
Tipo: Tesis Formato: 3309283 bytes; application/pdf
SPA
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177 páginas.-- Tesis doctoral de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y del Laboratorio de Fibras Ópticas del Instituto de Física Aplicada del CSIC (IFA-CSIC).; [ES] Las fuentes de luz supercontinuas son fuentes de muy ancho espectro generadas a partir del bombeo de un material no lineal adecuado con un haz coherente, típicamente un láser pulsado. En los últimos años se ha incrementado notablemente el interés por este tipo de fuentes gracias a los desarrollos de nuevas fibras ópticas (fibras microestructuradas o de cristal fotónico y tapered) y al progreso en la tecnología de láseres ultracortos. Esta tesis describe un método experimental extremadamente simple para generar una fuente de luz supercontinua usando un láser de bombeo continuo y una fibra óptica monomodo con las características adecuadas. Se muestra que con esta configuración experimental pueden conseguirse fuentes supercontinuas con una buena estabilidad y valores de densidad espectral de potencia muy elevados. Partiendo de la consideración de los efectos no lineales que tienen lugar en la fibra, se aporta una explicación teórica de los procesos que conducen a la generación de la fuente supercontinua así como una simulación matemática de los mismos. El desarrollo de este tipo de fuentes resulta de gran interés para su aplicación en campos como las Comunicaciones Ópticas...

Fuente supercontinua en fibra óptica (basada en bombeo continuo); Supercontinuum generation using continuous-wave pump

Martín López, Sonia; González Herráez, Miguel; Corredera Guillén, Pedro; Carrasco Sanz, Ana; Hernanz, María Luisa; Abrardi, Laura
Fonte: Sociedad Española de Óptica Publicador: Sociedad Española de Óptica
Tipo: Artículo Formato: 182341 bytes; application/pdf
SPA
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A supercontinuum light source is a high power and broad spectrum source generated by the propagation of pulsed or continuous-wave laser emission in a nonlinear medium. The generation of supercontinuum in fibers and optical waveguides is a phenomenon of increasing interest that has found applications in various fields such as time-resolved spectroscopy, compression of ultrashort pulses, light sources for WDM systems, the metrology of optical frequencies and the optical coherence tomography. In this work we present the generation of a supercontinuum in optical fibers using a continuous-wave pump and a conventional fiber of telecommunication as non-linear medium.; Una fuente de luz supercontinua es una fuente de gran potencia y ancho espectro, generada a partir de pulsos láser o emisión láser continua en un medio no lineal. La generación de supercontinuos en fibras y guías ópticas es un fenómeno de interés creciente que ha encontrado aplicaciones en campos como la espectroscopía con resolución temporal, la compresión de pulsos ultracortos, el desarrollo de fuentes de luz para sistemas de WDM, la metrología de frecuencias ópticas y la tomografía óptica de coherencia. Este trabajo aborda la generación de un supercontinuo en fibras ópticas a partir de bombeo continuo usando una fibra convencional de telecomunicación como medio no-lineal.; Agradecemos la financiación del Ministerio de Educación y Ciencia a través del proyecto TIC2003-01869 y la beca FPI asociada...

Influencia de la inestabilidad modulacional en la generación de un espectro continuo en fibras ópticas con pulsos de nanosegundos

Gutiérrez,J.G.; Vargas-Treviño,M.; Romero-Salazar,C.; Hernández Flores,O. A.; Kuzin,E.A.; Ibarra-Escamilla,B.; Grajales-Coutiño,R.; Rojas-Laguna,R.; Estudillo-Ayala,J.M.; Vargas-Rodríguez,E.; Gutiérrez-Zainos,F.
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/10/2009 ES
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En este trabajo se reporta cómo influye la inestabilidad modulacional en la generación de supercontinuo en fibras ópticas estándar en el régimen de dispersión anómala. Se utilizó un pulso de bombeo del orden de 30 ns de duración, con una longitud de onda de 1549 nm proveniente de un diodo láser DFB modulado directamente. Se demostró que el ensanchamiento espectral se debe a la Inestabilidad Modulacional y al auto-desplazamiento en frecuencia. Este ensanchamiento dependió de la longitud de la fibra y la potencia de bombeo.

Estudio experimental sobre la evolución de los efectos no lineales que generan un espectro supercontinuo en fibras de cristal fotónico usando pulsos con duración de ns

Hernández-García,J. C.; Estudillo-Ayala,J.M.; Rojas-Laguna,R; Pottiez,O; Mata-Chavez,R.I.; Delgado-Negrete,J.M.; Vargas-Rodríguez,E; Andrade-Lucio,J.A.
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2011 ES
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Este trabajo presenta el estudio experimental realizado sobre la evolución espectral de un pulso de bombeo propagado dentro de dos distintos tipos de microestructuras con núcleo sólido en fibras de cristal fotónico (PCF, Photonic Crystal Fiber). Nosotros utilizamos como fuente de bombeo un láser Q-Switched Nd:YAG operando en el régimen de pulsos de nanosegundos (6 ns), con una longitud de onda central de 1064 nm, una frecuencia de repetición de 20 Hz y una energía de salida de ~180 mJ. La evolución del espectro de supercontinuo es presentado para un rango de variación de la potencia promedio que se encuentra entre los 0.05 mW - 1.86 mW a la entrada de las PCF, conforme se analiza el ensanchamiento del pulso se explican los fenómenos no lineales que intervienen en el proceso de generación de las nuevas frecuencias que aparecen a la salida de la PCF debido al pulso de bombeo. Un aspecto importante se basa en el desarrollo de un esquema óptico capaz de proporcionar un control adecuado sobre el acoplamiento de luz a la entrada de las PCF, lo cual evita dañar las fibras usadas en el trabajo. Los pulsos generados por el láser Q-SWITCH Nd:YAG son muy intensos, pudiendo afectar la PCF utilizada, debido a esto, el desarrollo del esquema óptico fue primordial para la obtención de los espectros de supercontinuo generados en cada una de las PCF (los cuales cuentan con un ancho espectral de ~705 nm y ~1100 nm...