Ensaios avançados com fibras ópticas = advanced characterization of optical fibers

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Polaritons de exciton em super-redes semicondutoras

In this work we study the spectrum (bulk and surface modes) of exciton-polaritons in infinite and semi-infinite binary superlattices (such as, ···ABABA···), where the semiconductor medium (A), whose dielectric function depends on the frequency and the wavevector, alternating with a standard dielectric medium B. Here the medium A will be modeled by a nitride III-V semiconductor whose main characteristic is a wide-direct energy gap Eg. In particular, we consider the numerical values of gallium nitride (GaN) with a crystal structure wurtzite type. The transfer-matrix formalism is used to find the exciton-polariton dispersion relation. The results are obtained for both s (TE mode: transverse electric) and p (TM mode: transverse magnetic) polarizations, using three diferent kind of additional boundary conditions (ABC1, 2 e 3) besides the standard Maxwell's boundary conditions. Moreover, we investigate the behavior of the exciton-polariton modes for diferent ratios of the thickness of the two alternating materials forming the superlattice. The spectrums shows a confinement of the exciton-polariton modes due to the geometry of the superlattice. The method of Attenuated Total Reflection (ATR) and Raman scattering are the most adequate for probing this excitations

Termodinâmica de um gás de fótons no contexto de eletrodinâmicas não-lineares

The objective of this dissertation is the development of a general formalism to analyze the thermodynamical properties of a photon gas under the context of nonlinear electrodynamics (NLED). To this end it is obtained, through the systematic analysis of Maxwell s electromagnetism (EM) properties, the general dependence of the Lagrangian that describes this kind of theories. From this Lagrangian and in the background of classical field theory, we derive the general dispersion relation that photons must obey in terms of a background field and the NLED properties. It is important to note that, in order to achieve this result, an aproximation has been made in order to allow the separation of the total electromagnetic field into a strong background electromagnetic field and a perturbation. Once the dispersion relation is in hand, the usual Bose-Einstein statistical procedure is followed through which the thermodynamical properties, energy density and pressure relations are obtained. An important result of this work is the fact that equation of state remains identical to the one obtained under EM. Then, two examples are made where the thermodynamic properties are explicitly derived in the context of two NLED, Born-Infelds and a quadratic approximation. The choice of the first one is due to the vast appearance in literature and, the second one, because it is a first order approximation of a large class of NLED. Ultimately, both are chosen because of their simplicity. Finally, the results are compared to EM and interpreted, suggesting possible tests to verify the internal consistency of NLED and motivating further developement into the formalism s quantum case

Análise territorial dos serviços no Brasil: polarização com frágil dispersão

Incluye Bibliografía

Dispersão em fibras ópticas de diâmetro reduzido

O presente trabalho tem como objectivo o estudo da dispersão cromática em fibras ópticas de diâmetro reduzido (FDR). A dispersão cromática pode ser controlada efectivamente através da variação do diâmetro da fibra, dando origem a múltiplas aplicações em sensores ópticos e componentes fotónicos não lineares. Na primeira parte do trabalho são apresentados os modos de propagação convencionais, os modos LP, e os modos de propagação em fibras ópticas de diâmetro variável. De seguida são estudados alguns métodos de aproximação e interpolação polinomiais do modo fundamental HE11. È efectuado o cálculo da derivada das aproximações e interpolações obtidas de forma a concluir qual o método, que calcula com maior precisão, e com menor número de pontos a derivada. A seguir aplica-se o método no cálculo da dispersão cromática, mais precisamente, através do cálculo da 2ª derivada. Na parte final é analisada a dispersão cromática, através do cálculo da 1ª derivada de medições experimentais do atraso de grupo, efectuadas na Universidade de Aveiro, e de cálculo teóricos provenientes dos modos de propagação em fibras ópticas de diâmetro variável. O objectivo é compreender a influência da variação do comprimento, e do raio da fibra no fenómeno da dispersão cromática.

Excitações em cristais fotônicos unidimensionais

In this work, we present a theoretical study of the propagation of electromagnetic waves in multilayer structures called Photonic Crystals. For this purpose, we investigate the phonon-polariton band gaps in periodic and quasi-periodic (Fibonacci-type) multilayers made up of both positive and negative refractive index materials in the terahertz (THz) region. The behavior of the polaritonic band gaps as a function of the multilayer period is investigated systematically. We use a theoretical model based on the formalism of transfer matrix in order to simplify the algebra involved in obtaining the dispersion relation of phonon-polaritons (bulk and surface modes). We also present a quantitative analysis of the results, pointing out the distribution of the allowed polaritonic bandwidths for high Fibonacci generations, which gives good insight about their localization and power laws. We calculate the emittance spectrum of the electromagnetic radiation, in THZ frequency, normally and obliquely incident (s and p polarized modes) on a one-dimensional multilayer structure composed of positive and negative refractive index materials organized periodically and quasi-periodically. We model the negative refractive index material by a effective medium whose electric permittivity is characterized by a phonon-polariton frequency dependent dielectric function, while for the magnetic permeability we have a Drude like frequency-dependent function. Similarity to the one-dimensional photonic crystal, this layered effective medium, called polaritonic Crystals, allow us the control of the electromagnetic propagation, generating regions named polaritonic bandgap. The emittance spectra are determined by means of a well known theoretical model based on Kirchoff s second law, together with a transfer matrix formalism. Our results shows that the omnidirectional band gaps will appear in the THz regime, in a well defined interval, that are independent of polarization in periodic case as well as in quasiperiodic case

Determinação de parâmetros ópticos de materiais por análise de Kramers-Kronig de espectros de infravermelho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Processos auto-organizados em agregados de larvas de moscas-varejeiras em dispersão pós-alimentar: experimentação, modelagem e validação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das propriedades físicas de sistemas ferroelétricos com estruturas tipo Aurivillius

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Frases magnéticas, polaritons magnéticos e modos magnetostáticos em filmes e cristais magnônicos de terras-raras

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Frases magnéticas, polaritons magnéticos e modos magnetostáticos em filmes e cristais magnônicos de terras-raras

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Emprego da fluorescência de raios X por dispersão de energia para o mapeamento de troncos de árvores em Campinas, São Paulo

Dendrochemistry is based on the determination of elements retained in tree rings, which can be useful to characterize environmental occurrences. This work shows elemental mappings obtained by EDXRF of the cross section of a tree stem. The tree is originated from a polluted area in Campinas, São Paulo. Some profiles, as the sulfur one, show variations that can be attributed to external contributions, whereas the silicon one can be inferred to a protection defense natural mechanism. Besides being simultaneous and multielementar, the main advantages here are its performance through a non-destructive sample treatment and the ease of operation of XRF equipments.

Dispersão de sementes de Vismia cayennensis (Jacq.) Pers. (Guttiferae) por morcegos na região de Manaus, Amazonas

We studied the feeding behavior of bats and their role in the seed dispersal of Vismia cayennensis in Manaus region, Amazonas State, northern Brazil. The characteristics of the plant and its fruits fit the chiropterocory syndrome. Five species of phyllostomid bats fed on Vismia fruits: Sturnira lilium, Sturnira tildae, Artibeus concolor, Carollia perspicillata and Rhinophylla pumilio. Apparently there is a relationship between flock foraging behavior and fruit availability in early night. The feeding behavior was similar for all bat species, varying with the presentation mode of the fruits. Seed germination tests and the distributional patterns of the plants indicate that bats are the dispersers of V. cayennensis.

Polarização da cárie dentária em adolescentes, na região sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil

A saúde bucal na maioria dos municípios brasileiros constitui ainda um grande desafio aos princípios doutrinários do SUS. Este estudo objetivou analisar a prevalência de cárie dentária (CPOD) e as diferenças quanto ao gênero e localização geográfica, Significant Caries Index (SiC) e a porcentagem de livres de cárie no município de Itaí, São Paulo, em 2006. Utilizou-se a metodologia da OMS (1997), em uma população constituída por 390; destes, 178 adolescentes aos 12 anos de idade e que correspondem a 46% dos adolescentes matriculados nas escolas do município. O exame foi realizado por um único examinador. O teste kappa foi calculado com valor de concordância de 0,95. O índice CPOD foi de 2, 45, o SiC de 5, 08, e 30% dos indivíduos se apresentaram livres de cárie. Observou-se que 34% dos adolescentes concentraram 70% da doença demonstrando a ocorrência da polarização da cárie dentária. Foram encontradas diferenças estatisticamente significantes na comparação do CPOD entre a localização geográfica e o mesmo não aconteceu com o gênero. Concluiu-se que está ocorrendo a polarização da cárie dentária em adolescentes, aos 12 anos, mas esta ocorrência não se apresenta de forma homogênea. Os problemas se intensificam em uma pequena parcela da população.

Origem e dispersão dos Tupiguarani: o que diz a morfologia craniana?

A origem e a dispersão dos povos Tupiguarani têm sido intensamente debatidas entre arqueólogos e linguistas nas últimas cinco décadas. Em resumo, pode-se dizer que a ideia de que esses povos, que ocuparam grande parte do território brasileiro e parte da Bolívia, do Paraguai, do Uruguai e da Argentina, tiveram sua etnogênese na Amazônia e dali partiram para o leste e para o sul, por volta de 2.500 anos antes do presente, é bastante aceita entre os especialistas, embora uma dispersão no sentido oposto, isto é, do sul para o norte, com origem na bacia do Tietê-Paraná, não seja completamente descartada. Entre os arqueólogos que consideram a Amazônia como berço desses povos, alguns acreditam que esse surgimento se deu na Amazônia central. Outros acreditam que a etnogênese Tupiguarani ocorreu no sudoeste da Amazônia, onde hoje se concentra a maior diversidade linguística do tronco Tupi. Neste trabalho, a morfologia de 19 crânios associados à cerâmica Tupiguarani ou etnograficamente classificados como tais foram comparados a várias séries cranianas pré-históricas e etnográficas brasileiras por meio de estatísticas multivariadas. Duas técnicas multivariadas foram empregadas: Análise de Componentes Principais, aplicada sobre os centróides de cada série, e Distâncias de Mahalanobis, aplicadas aos dados individuais. Os resultados obtidos sugerem uma origem amazônica para os povos Tupiguarani, sobretudo pela forte associação encontrada entre crânios Tupi e Guarani do sudeste e do sul brasileiro e dos Tupi do norte do Brasil, com os espécimes provenientes da ilha de Marajó incluídos no estudo.