The gated integration technique for the accurate measurement of the autocorrelation function of speckle intensities scattered from random phase screens

A new approach based on the gated integration technique is proposed for the accurate measurement of the autocorrelation function of speckle intensities scattered from a random phase screen. The Boxcar used for this technique in the acquisition of the speckle intensity data integrates the photoelectric signal during its sampling gate open, and it repeats the sampling by a preset number, in. The average analog of the in samplings output by the Boxcar enhances the signal-to-noise ratio by root m, because the repeated sampling and the average make the useful speckle signals stable, while the randomly varied photoelectric noise is suppressed by 1/ root m. In the experiment, we use an analog-to-digital converter module to synchronize all the actions such as the stepped movement of the phase screen, the repeated sampling, the readout of the averaged output of the Boxcar, etc. The experimental results show that speckle signals are better recovered from contaminated signals, and the autocorrelation function with the secondary maximum is obtained, indicating that the accuracy of the measurement of the autocorrelation function is greatly improved by the gated integration technique. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Classificação étnico-racial e ações afirmativas no contexto do vestibular

Os conceitos de raça e etnia são basilares para a antropologia desde o seu surgimento como área do conhecimento humano e, ainda hoje, são fundamentais para diversos debates nas esferas política, social e das ciências humanas em geral. No pensamento social brasileiro muitos foram os autores de diversas áreas a se debruçarem sobre a questão racial. A instituição do sistema de cotas para o ingresso em universidades acalorou e expandiu o debate tanto no senso comum como na academia e nos meios de comunicação em geral. Essa pesquisa partiu da intenção de investigar a relação entre as ações afirmativas e as identidades de cor/raça. Como metodologia, utilizamos os recursos tanto dos instrumentos quantitativos como qualitativos. Nosso foco foram estudantes do cursinho pré-vestibular Grupo Perspectiva Integral (GPI). Buscamos acessar o ponto de vista dos vestibulandos, seus significados e associações acerca de suas identidades étnico-raciais, opiniões e sentimentos sobre a questão racial no Brasil e, em especial referente às ações afirmativas no contexto da educação e investigar a relação entre quem sou eu e qual é a minha cor/raça no universo proposto. Para tanto, foram aplicados cento e vinte e um questionários e realizadas doze entrevistas. A intenção não era estabelecer uma relação direta e causal entre as ações afirmativas e as identidades de cor/raça e, sim, traçar um perfil geral e racial da população estudada, perceber e analisar diversos elementos referentes às classificações de cor/raça e opiniões e sentimentos acerca das ações afirmativas, do racismo e das expectativas profissionais dos vestibulandos.

Fiber-optic integration and efficient detection schemes for optomechanical resonators

With the advent of the laser in the year 1960, the field of optics experienced a renaissance from what was considered to be a dull, solved subject to an active area of development, with applications and discoveries which are yet to be exhausted 55 years later. Light is now nearly ubiquitous not only in cutting-edge research in physics, chemistry, and biology, but also in modern technology and infrastructure. One quality of light, that of the imparted radiation pressure force upon reflection from an object, has attracted intense interest from researchers seeking to precisely monitor and control the motional degrees of freedom of an object using light. These optomechanical interactions have inspired myriad proposals, ranging from quantum memories and transducers in quantum information networks to precision metrology of classical forces. Alongside advances in micro- and nano-fabrication, the burgeoning field of optomechanics has yielded a class of highly engineered systems designed to produce strong interactions between light and motion.

Optomechanical crystals are one such system in which the patterning of periodic holes in thin dielectric films traps both light and sound waves to a micro-scale volume. These devices feature strong radiation pressure coupling between high-quality optical cavity modes and internal nanomechanical resonances. Whether for applications in the quantum or classical domain, the utility of optomechanical crystals hinges on the degree to which light radiating from the device, having interacted with mechanical motion, can be collected and detected in an experimental apparatus consisting of conventional optical components such as lenses and optical fibers. While several efficient methods of optical coupling exist to meet this task, most are unsuitable for the cryogenic or vacuum integration required for many applications. The first portion of this dissertation will detail the development of robust and efficient methods of optically coupling optomechanical resonators to optical fibers, with an emphasis on fabrication processes and optical characterization.

I will then proceed to describe a few experiments enabled by the fiber couplers. The first studies the performance of an optomechanical resonator as a precise sensor for continuous position measurement. The sensitivity of the measurement, limited by the detection efficiency of intracavity photons, is compared to the standard quantum limit imposed by the quantum properties of the laser probe light. The added noise of the measurement is seen to fall within a factor of 3 of the standard quantum limit, representing an order of magnitude improvement over previous experiments utilizing optomechanical crystals, and matching the performance of similar measurements in the microwave domain.

The next experiment uses single photon counting to detect individual phonon emission and absorption events within the nanomechanical oscillator. The scattering of laser light from mechanical motion produces correlated photon-phonon pairs, and detection of the emitted photon corresponds to an effective phonon counting scheme. In the process of scattering, the coherence properties of the mechanical oscillation are mapped onto the reflected light. Intensity interferometry of the reflected light then allows measurement of the temporal coherence of the acoustic field. These correlations are measured for a range of experimental conditions, including the optomechanical amplification of the mechanics to a self-oscillation regime, and comparisons are drawn to a laser system for phonons. Finally, prospects for using phonon counting and intensity interferometry to produce non-classical mechanical states are detailed following recent proposals in literature.

Scalable Methods for Deterministic Integration of Quantum Emitters in Photonic Crystal Cavities

We investigated four unique methods for achieving scalable, deterministic integration of quantum emitters into ultra-high Q{V photonic crystal cavities, including selective area heteroepitaxy, engineered photoemission from silicon nanostructures, wafer bonding and dimensional reduction of III-V quantum wells, and cavity-enhanced optical trapping. In these areas, we were able to demonstrate site-selective heteroepitaxy, size-tunable photoluminescence from silicon nanostructures, Purcell modification of QW emission spectra, and limits of cavity-enhanced optical trapping designs which exceed any reports in the literature and suggest the feasibility of capturing- and detecting nanostructures with dimensions below 10 nm. In addition to process scalability and the requirement for achieving accurate spectral- and spatial overlap between the emitter and cavity, these techniques paid specific attention to the ability to separate the cavity and emitter material systems in order to allow optimal selection of these independently, and eventually enable monolithic integration with other photonic and electronic circuitry.

We also developed an analytic photonic crystal design process yielding optimized cavity tapers with minimal computational effort, and reported on a general cavity modification which exhibits improved fabrication tolerance by relying exclusively on positional- rather than dimensional tapering. We compared several experimental coupling techniques for device characterization. Significant efforts were devoted to optimizing cavity fabrication, including the use of atomic layer deposition to improve surface quality, exploration into factors affecting the design fracturing, and automated analysis of SEM images. Using optimized fabrication procedures, we experimentally demonstrated 1D photonic crystal nanobeam cavities exhibiting the highest Q/V reported on substrate. Finally, we analyzed the bistable behavior of the devices to quantify the nonlinear optical response of our cavities.

Compliance verification methodology for renewable generation integration. Application to island power grids

261 p.

Atravessando a Linha Vermelha: Programa Nova Baixada de Educação Infantil discutindo a diversidade étnico-racial e cultural na formação docente

Esta dissertação tem como objeto a incorporação do tema Diversidade Étnico-Racial e Cultural na formação docente para a Educação Infantil na Periferia. A partir da problematização do cotidiano enfocou-se questões como Racismo e Preconceito e a forma como são abordadas junto à Infância Pequena. Nesta pesquisa buscou-se analisar o desenvolvimento do Programa Nova Baixada de Educação Infantil e refletir sobre o lugar que ocupa nas políticas educacionais, tendo como campo de investigação a Baixada Fluminense. Orienta pelo propósito de compreender de que forma as discussões étnico-raciais e a diversidade cultural estão ou não inseridas nos espaços de formação adotou-se, metodologicamente, uma abordagem qualitativa, de natureza descritiva. As técnicas privilegiadas foram: análise documental, entrevistas estruturadas e semi-estruturadas. Os sujeitos da investigação foram docentes e gestores de instituições nas quais se implementaram o PNB, a saber: Creche Margarida da Silva Duarte e Vereador Nilo Dias Teixeira, ambas no bairro da Chatuba, em Mesquita, município emancipado da cidade de Nova Iguaçu em 1999. Fez-se levantar e analisar as contribuições da formação docente no processo de pensar o fazer educativo. O referencial teórico se fundamenta nos estudos de Trindade, Silva, Kramer, Faria, Lino e Hasenbalg que abordam o tema relações étnico-racial na educação infantil. Através de nossa pesquisa observou-se que há escassez de trabalhos que discutem essa questão, como também, nas matrizes curriculares dos cursos de formação de professores, onde a Educação Infantil ocupa um espaço de penumbra como objeto de reflexão. Por fim, conclui-se que o meio acadêmico se volta, predominantemente, para os aspectos desenvolvimentistas da formação infantil, relegando ao segundo plano, a discussão sobre a diversidade cultural, étnica e racial. No tocante às políticas públicas indicamos a pertinência da revisão, pelo Poder Público, dos critérios que orientam a definição de prioridades e que na prática se traduzem de modo muito limitado frente às conquistas mais recentes dos direitos de todas as crianças de 0 a 6 anos, entre eles, os de freqüentar creches e pré-escolas, lugar seu conquistado.

Eurasian integration as a way to respond to global challenges

510 p.

Autoavaliação do estado de saúde: associação com fatores sociodemográficos, hábitos de vida, morbidade e experiência de discriminação racial em inquérito populacional no Brasil

A autoavaliação do estado de saúde (AAS) é um indicador de saúde amplamente utilizado e influenciado por uma grande variedade de fatores. Em particular, existem evidências crescentes de que a discriminação racial é um importante fator de risco para eventos mórbidos em saúde e seu impacto na saúde da população brasileira ainda é pouco explorado. No primeiro artigo, o objetivo principal é investigar a associação entre AAS e fatores sociodemográficos, comportamentais e de morbidade. No segundo artigo, o objetivo é estimar a associação entre discriminação racial e diferentes desfechos em saúde, a saber, AAS, morbidade física e depressão ajustando por variáveis sociodemográficas, comportamentos relacionados à saúde e Índice de Massa Corporal, na população de pretos e pardos. O presente estudo possui delineamento seccional, baseado nos dados do inquérito de abrangência nacional Pesquisa Dimensão Social das Desigualdades. Os entrevistados responderam a questionários estruturados e suas medidas antropométricas foram aferidas. No primeiro artigo, foram avaliados 12.324 indivíduos, entre chefes de família e cônjuges, com idade maior ou igual a 20 anos. No segundo artigo, foram avaliados 3.863 chefes de família que responderam a pergunta sobre discriminação racial e que se classificaram como pretos e pardos. AAS foi avaliada por meio de pergunta obtida do instrumento de qualidade de vida SF-36 e, para o primeiro artigo, foi analisada de forma dicotômica em AAS boa (categorias de resposta excelente, muito boa e boa) e AAS ruim (categorias de resposta razoável e ruim). No segundo artigo, esse desfecho foi analisado utilizando-se as 5 categorias de resposta. As análises foram realizadas utilizando-se modelos de regressão logística uni e multivariados, para dados binários (artigo 1) ou ordinais (artigo 2). Os resultados foram apresentados na forma de Odds Ratios com os respectivos intervalos de 95% de confiança. Maior faixa etária, analfabetismo, tabagismo, obesidade e doenças crônicas estiveram associados a maior chance de AAS ruim. Para cada incremento na faixa de renda, observou-se uma redução de 20% na chance de relatar AAS ruim. Atividade física esteve associada a menor chance de AAS ruim. No segundo artigo, exposição à discriminação racial esteve associada com aumento na chance de relato de pior AAS, de morbidade física e de depressão. O presente estudo identificou a influência de diversos fatores sociais, demográficos, comportamentos relacionados à saúde e morbidade física na AAS. O estudo demonstrou ainda que a discriminação racial está associada negativamente aos três desfechos em saúde avaliados (AAS, morbidade física e depressão). Esses resultados podem traçar um perfil de subgrupos populacionais mais vulneráveis, ou seja, com maior risco de contrair doenças ou de procurar o serviço de saúde por uma doença já existente, auxiliando na definição de populações-alvo para o adequado planejamento de políticas e de programas de promoção de saúde.

Modular integration and on-chip sensing approaches for tunable fluid control polymer microdevices

228 p.

Structural Integration of Tellurium Oxide into Mixed-Network-Former Glasses: Connectivity Distribution in the System NaPO3–TeO2

FSodium phosphate tellurite glasses in the system (NaPO3)(x)(TeO2)(1-x) were prepared and structurally characterized by thermal analysis, vibrational spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and a variety of complementary solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) techniques. Unlike the situation in other mixed-network-former glasses, the interaction between the two network formers tellurium oxide and phosphorus oxide produces no new structural units, and no sharing of the network modifier Na2O takes place. The glass structure can be regarded as a network of interlinked metaphosphate-type P(2) tetrahedral and TeO4/2 antiprismotic units. The combined interpretation of the O 1s XPS data and the P-31 solid-state NMR spectra presents clear quantitative evidence for a nonstatistical connectivity distribution. Rather the formation of homootomic P-O-P and Te-O-Te linkages is favored over mixed P-O-Te connectivities. As a consequence of this chemical segregation effect, the spatial sodium distribution is not random, as also indicated by a detailed analysis of P-31/No-23 rotational echo double-resonance (REDOR) experiments. ACHTUNGTRENUNG(TeO2)1 x were prepared and structurally characterized by thermal analysis,vibrat ional spectroscopy,X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and a variety of complementary solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) techniques. Unlike the situation in other mixed-network-former glasses,the interaction between the two network formers tellurium oxide and phosphorus oxide produces no new structural units,and no sharing of the network modifier Na2O takes place. The glass structure can be regarded as a network of interlinked metaphosphate-type P(2) tetrahedral and TeO4/2 antiprismatic units. The combined interpretation of the O 1s XPS data and the 31P solid-state NMR spectra presents clear quantitative evidence for a nonstatistical connectivity distribution. Rather,the formation of homoatomic P O P and Te O Te linkages is favored over mixed P O Te connectivities. As a consequence of this chemical segregation effect,the spatial sodium distribution is not random,as also indicated by a detailed analysis of 31P/23Na rotational echo double-resonance (REDOR) experiments.