Nonlinear optics and wavelength translation via cavity-optomechanics

The field of cavity-optomechanics explores the interaction of light with sound in an ever increasing array of devices. This interaction allows the mechanical system to be both sensed and controlled by the optical system, opening up a wide variety of experiments including the cooling of the mechanical resonator to its quantum mechanical ground state and the squeezing of the optical field upon interaction with the mechanical resonator, to name two.

In this work we explore two very different systems with different types of optomechanical coupling. The first system consists of two microdisk optical resonators stacked on top of each other and separated by a very small slot. The interaction of the disks causes their optical resonance frequencies to be extremely sensitive to the gap between the disks. By careful control of the gap between the disks, the optomechanical coupling can be made to be quadratic to first order which is uncommon in optomechanical systems. With this quadratic coupling the light field is now sensitive to the energy of the mechanical resonator and can directly control the potential energy trapping the mechanical motion. This ability to directly control the spring constant without modifying the energy of the mechanical system, unlike in linear optomechanical coupling, is explored.

Next, the bulk of this thesis deals with a high mechanical frequency optomechanical crystal which is used to coherently convert photons between different frequencies. This is accomplished via the engineered linear optomechanical coupling in these devices. Both classical and quantum systems utilize the interaction of light and matter across a wide range of energies. These systems are often not naturally compatible with one another and require a means of converting photons of dissimilar wavelengths to combine and exploit their different strengths. Here we theoretically propose and experimentally demonstrate coherent wavelength conversion of optical photons using photon-phonon translation in a cavity-optomechanical system. For an engineered silicon optomechanical crystal nanocavity supporting a 4 GHz localized phonon mode, optical signals in a 1.5 MHz bandwidth are coherently converted over a 11.2 THz frequency span between one cavity mode at wavelength 1460 nm and a second cavity mode at 1545 nm with a 93% internal (2% external) peak efficiency. The thermal and quantum limiting noise involved in the conversion process is also analyzed and, in terms of an equivalent photon number signal level, are found to correspond to an internal noise level of only 6 and 4 times 10x^-3 quanta, respectively.

We begin by developing the requisite theoretical background to describe the system. A significant amount of time is then spent describing the fabrication of these silicon nanobeams, with an emphasis on understanding the specifics and motivation. The experimental demonstration of wavelength conversion is then described and analyzed. It is determined that the method of getting photons into the cavity and collected from the cavity is a fundamental limiting factor in the overall efficiency. Finally, a new coupling scheme is designed, fabricated, and tested that provides a means of coupling greater than 90% of photons into and out of the cavity, addressing one of the largest obstacles with the initial wavelength conversion experiment.

Studying conscious and unconscious vision with functional Magnetic Resonance Imaging : the BOLD promise

Waking up from a dreamless sleep, I open my eyes, recognize my wife’s face and am filled with joy. In this thesis, I used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) to gain insights into the mechanisms involved in this seemingly simple daily occurrence, which poses at least three great challenges to neuroscience: how does conscious experience arise from the activity of the brain? How does the brain process visual input to the point of recognizing individual faces? How does the brain store semantic knowledge about people that we know? To start tackling the first question, I studied the neural correlates of unconscious processing of invisible faces. I was unable to image significant activations related to the processing of completely invisible faces, despite existing reports in the literature. I thus moved on to the next question and studied how recognition of a familiar person was achieved in the brain; I focused on finding invariant representations of person identity – representations that would be activated any time we think of a familiar person, read their name, see their picture, hear them talk, etc. There again, I could not find significant evidence for such representations with fMRI, even in regions where they had previously been found with single unit recordings in human patients (the Jennifer Aniston neurons). Faced with these null outcomes, the scope of my investigations eventually turned back towards the technique that I had been using, fMRI, and the recently praised analytical tools that I had been trusting, Multivariate Pattern Analysis. After a mostly disappointing attempt at replicating a strong single unit finding of a categorical response to animals in the right human amygdala with fMRI, I put fMRI decoding to an ultimate test with a unique dataset acquired in the macaque monkey. There I showed a dissociation between the ability of fMRI to pick up face viewpoint information and its inability to pick up face identity information, which I mostly traced back to the poor clustering of identity selective units. Though fMRI decoding is a powerful new analytical tool, it does not rid fMRI of its inherent limitations as a hemodynamics-based measure.

Fischereitechnische Forschung für eine selektive, umweltverträgliche und energiesparende Fischerei

On 1st March 1995, the name of the former "Institut für Fangtechnik" ("Institute for Fishing Techniques") at the Federal Research Centre for Fisheries in Hamburg has been changed into "Institut für Fischereitechnik" ("Institute for Fishery Techniques"). The new conception and structure of this institute are described. Aims and possibilities of research in fishing techniques as a contribution for a selective, environment friendly and energy saving fishery are illustrated by examples in Baltic cod and eel fishery and also sea-bird bycatches, crangon fishery in the North Sea, and possible substitutions for technologies with high fuel consumption by energy saving technologies as longlining, gillnetting and anchored pound nets.

Fangtechnische Untersuchungen am GOV, einem Standardgrundschleppnetz für Bestandserfassungen

Seit 1978 wird im Bereich der Nordsee und der westbritischen Gewässer auf Vorschlag französischer Fischereibiologen ein besonderer Grundschleppnetztyp als Standardgerät für Forschungsfänge eingesetzt. Sein Name ist GOV (eine Abkürzung für eine seiner wichtigen Eigenschaften: Grande Ouverture Verticala = große Öffnungshöhe). Die Eiführung erfolgte in den Bestandskundlichen Gruppen des Internationalen Rats für Meeresforschung (ICES) ohne Einschaltung des für die Fragen der Festsetzung eines Standardgeräts eigendlich zuständigen Komitees für Fangtechnik (Fish Capture Committee). Über diesen Verzicht auf fachlichen Rat wäre hinwegzusehen, wenn es nicht dauernde Probleme und eine überdurchschnittliche Schadenshäufigkeit mit diesem Fanggerät gäbe. So aber besteht gegenwärtig die Situation, daß nach geschaffenen Fakten versucht werden muß, das beste aus der Lage zu machen.

A clínica psicanalítica das toxicomanias

Esta dissertação propõe investigar o fenômeno das toxicomanias como conseqüência do declínio da imago paterna na cultura atual. O estudo foi iniciado pelo cotejamento do tema na teoria de Sigmund Freud e pela interpretação de que a toxicomania é uma resposta à satisfação sexual recalcada. A pesquisa explorou ainda esse tema no ensino escrito e falado de Jacques Lacan. O uso abusivo de drogas promove um gozo auto-erótico que busca liberar o toxicômano de ter que lidar com os impasses da castração. Por tal motivo foi explorada a queda da operatividade do significante Nome-do-Pai na atualidade. Se o significante autentica o sujeito do inconsciente e opera como regulador de gozo, a ascensão do objeto a ao zênite social provoca efeitos decisivos sobre o sujeito: a inconsistência do Outro, a predominância do discurso da ciência e do capitalista, e a proliferação dos novos sintomas. Nesse sentido, a segunda clínica de Lacan, a chamada clínica borromeana, foi utilizada para interpretar os modos de gozo na contemporaneidade. O atendimento de um paciente psicótico que faz uso de drogas mostrou a importância de trabalhar o diagnóstico diferencial para orientar a direção do tratamento.

Etnogeografia do underground cristão brasileiro: concentração e dispersão das Tribos em nome do Senhor

A presente pesquisa visa investigar as identidades e formas espaciais cambiantes produzidas pelo movimento emergente underground cristão. Situados dentro de um campo mais vasto ao qual estão ligados os evangélicos e jovens de outras redes de afinidade estética , o movimento agrega diferentes grupamentos e manifestações religiosas, identitário-culturais que, a despeito de suas distinções visuais, musicais, rituais e bíblico-doutrinárias, estão unidos por uma causa, na verdade um Ideal: levar Cristo a todas as culturas juvenis urbanas que, historicamente, são alvos de preconceito e negligência por parte das igrejas tradicionais católicas ou protestantes. Assim, configuram heterotopias do sagrado que revelam as novas tendências de identificação, filiação e ritualização religiosas, assim como as novas práticas de compromisso assumidas por estes jovens subversivos que, pela ideia de militância comunitária, lutam simbolicamente contra o institucionalismo, o marketing selvagem e a impessoalidade que dominam o cenário cristão atual, bem como buscam respostas, pela via da cultura, para as inquietações, radicalismos e outros distúrbios de uma Nova Era pós-secular, onde a geografia do sagrado faz-se imanente nos indivíduos, e onde a territorialidade não se restringe mais aos templos e ao controle de autoridades eclesiásticas. Um panorama desse tipo permite compreender como os cristãos emergentes configuram lugares religiosos e itinerários simbólicos para, simultaneamente, reabastecer a fé e alcançar os cativos do Mundo.

A Detailed Analysis of Transcriptional Regulators Affecting the Saccharomyces cerevisiae Heat-shock Gene SSA1

The yeast Saccharomyces cerevisiae contains a family of hsp70 related genes. One member of this family, SSA1, encodes a 70kD heat-shock protein which in addition to its heat inducible expression has a significant basal level of expression. The first 500 bp upstream of the SSA1 start point of transcription was examined by DNAse I protection analysis. The results reveal the presence of at least 14 factor binding sites throughout the upstream promoter region. The function of these binding sites has been examined using a series of 5' promoter deletions fused to the recorder gene lacZ in a centromere-containing yeast shuttle vector. The following sites have been identified in the promoter and their activity in yeast determined individually with a centromere-based recorder plasmid containing a truncated CYC1 /lacZ fusion: a heat-shock element or HSE which is sufficient to convey heat-shock response on the recorder plasmid; a homology to the SV40 'core' sequence which can repress the GCN4 recognition element (GCRE) and the yAP1 recognition element (ARE), and has been designated a upstream repression element or URE; a 'G'-rich region named G-box which can also convey heatshock response on the recorder plasmid; and a purine-pyrimidine alternating sequence name GT-box which is an activator of transcription. A series of fusion constructs were made to identify a putative silencer-like element upstream of SSA1. This element is position dependent and has been localized to a region containing both an ABF1 binding site and a RAP1 binding site. Five site-specific DNA-binding factors are identified and their purification is presented: the heat-shock transcription factor or HSTF, which recognizes the HSE; the G-box binding factor or GBF; the URE recognition factor or URF; the GT-box binding factor; and the GC-box binding factor or yeast Sp1.

A medicina iluminista e o vitalismo: uma discussão do Nouveaux Éléments de la Science de l‟Homme de Paul-Joseph Barthez (1734-1806).

A dissertação comenta criticamente as interpretações recentes referentes ao vitalismo no século XVIII, dedicando atenção especial aos Nouveuax Éléments de la Science de lHomme (publicado primeiramente em 1778), de Paul-Joseph Barthez (1734-1806). Até a segunda metade do século XX, como é primeiramente argumentado nesta dissertação, intérpretes do iluminismo entendiam a doutrina mecanicista como a herdeira direta da Revolução Científica, bem como a corrente dominante no mundo das ciências da vida ao longo de todo o século XVIII. Assim, na historiografia do século passado, o vitalismo era ou escassamente mencionado, ou visto como uma retrógrada corrente anti-iluminista. Mais recentemente, vários historiadores e pesquisadores da história das ciências no século XVIII (sobretudo Williams e Reill) entendem o iluminismo de um modo mais amplo e plural, considerando o vitalismo iluminista (um termo proposto por Reill) como parte integrante de um conceito mais dinâmico de iluminismo. A seguir, são apresentados a doutrina mecanicista e seus conceitos centrais, bem como as ideias de alguns dos principais representantes do mecanicismo no século XVII e início do XVIII, no caso, mais especificamente, do mecanicismo newtoniano. Em seguida, são expostos e comentados a doutrina vitalista e seus conceitos, no que é dado destaque ao vitalismo na Universidade de Montpellier. Nesse contexto, são comentados conceitos vitalistas, tal como apresentados nos Nouveuax Éléments de la Science de lHomme, no qual Barthez propõe uma nova fisiologia baseada no princípio vital; nisso são apresentados sua metodologia de pesquisa, o conceito de princípio vital, as forças sensitivas e motrizes do princípio da vida, além dos conceitos de simpatia, sinergia e, por fim, o conceito de temperamento. Esses conceitos ou essa terminologia , tal como é mostrado, não são originalmente concebidos por Barthez, mas foram por ele reapropriados e reformulados em debate com o newtonianismo e demais correntes filosóficas médicas desde a Antiguidade até o século XVIII, assim como com observações e experimentos próprios às investigações médico-científicas da época. Como resultado, é alcançada uma compreensão da doutrina vitalista como um esforço intelectual inovador tanto interagindo quanto integrado com o debate científico contemporâneo, ou seja, os médicos vitalistas se viam e, em geral, eram vistos como atuando segundo os padrões de cientificidade exigidos por seus pares.

Discovery of viruses lysing blue-green algae in the Dneprovsk reservoirs. [Translation of: Water blooms (ed. A. V. Topachevskii) pp.171-174. Kiev, Naukova Dumka, 1968]

Viruses, which are characterised by a relative simplicity of chemical composition, are involved with all the groups of the animal and plant world. The discovery of viruses of lower organisms has special interest. Along with the already known viruses lysing bacteria and actinomycetes, viruses have been discovered in recent years which lyse algae. During investigations of water from water-bloom patches and of mud taken from zones of massive accumulation of blue-green algae in the Dneprovsk reservoirs, the authors obtained viruses lysing algae. The revealing of viruses producing lysis of blue-green algae, which one could use in the control of water-blooms, has the greatest interest. With this aim, samples of water were collected from various zones of water-bloom patches in the Kremenchug, Dneprovsk and Kukhov reservoirs. For viruses lysing algae we propose the name 'algophages'. Along with the existence of viruses of algae of the phage type, one cannot deny the possibility of the existence of viruses of another type, multiplying in the cells of algae and causing their virus illnesses.

The possibilities and dangers in using malachite green in pisciculture.[Translation from: Informatsionnyi Byulleten Biologiya Vnutrennikh Vod No.3 17-21, 1969.]

For many years a dye has been used in the practise of pisciculture and pond management, which is known by the name of malachite green, and is used to combat fungus on fish, fish eggs and external animal parasites on fish. The authors describe the problem of the application of malachite green in pisciculture and undertake special, complementary research.

Vulnerabilidades da Mulher idosa frente ao HIV/AIDS

Tratou-se de um estudo descritivo exploratório com abordagem quantitativa acerca da vulnerabilidade de mulheres com mais de 60 anos em relação ao HIV/AIDS, cujo problema foi descobrir qual o processo de vulnerabilidade auto referido por mulheres de 60 anos e mais em relação ao HIV/AIDS a partir de suas atitudes sexuais.Os objetivos foram: Descrever o processo de vulnerabilidade auto referido por mulheres com 60 anos e mais em relação ao HIV/AIDS a partir de suas atitudes sexuais. Identificar atitudes sexuais entre mulheres com mais de 60 anos e mais. Descrever o conhecimento sobre HIV/AIDS das mulheres com mais de 60 anos.Descrever o processo de vulnerabilidade auto referido por mulheres com mais de 60 anos em relação ao HIV/AIDS.O estudo foi realizado com mulheres com mais de 60 anos freqüentadoras das atividades do Projeto Longegividade da Secretária Especial de Envelhecimento Saudável e Qualidade de vida do Rio de Janeiro. O local escolhido foram espaços públicos aonde se realizavam as atividades do Projeto. A coleta de dados aconteceu no período dos meses de setembro e outubro de 2009. Em atendimento ao preconizado pela resolução 196/96, todos os sujeitos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. O estudo foi submetido à apreciação do Comitê de Ética da Prefeitura do Rio de Janeiro a fim obter a autorização para a divulgação do nome da Instituição aonde foi realizada a pesquisa, sob o parecer de número 84 A-2009. Participaram do estudo 256 mulheres. O questionário foi criado à partir de quatro dimensões estabelecidas. Dimensão sócio econômico e demográfica, processo de vulnerabilidade auto referido, conhecimento sobre HIV/AIDS e práticas sexuais. Os dados coletados foram organizados em bancos de dados, criados pelo pesquisador através de um sistema Gerenciador de Banco de Dados Microsoft Excel versão 2003. Foram utilizadas medidas estatísticas descritivas como freqüência absoluta e a freqüência relativa para atender aos objetivos do estudo. Concluiu-se que em nossa amostra as mulheres idosas se colocam em situação de risco, quando ao possuir vida sexual ativa não usam preservativos. Compõem um grupo bem informado acerca dos métodos de prevenção, porém a utilização do preservativo esta relacionada, a muito mais do que informação e sim a um objeto de confiança nas relações. Entendeu-se que a prevenção ao HIV/AIDS em mulheres com mais de 60 anos deveria incluir, além de estratégias de repasse de repasse de informação, estratégia de fortalecimento individual, reforço na auto estima e estimulo a autonomia de uma forma geral.

Saprolegnia on roach (Leuciscus rutilus) and carp (Cyprinus carpio) [Translation from: Acta zool.pathol.Antverpiensia 43 107-123, 1976]

There is, in nature, as well as in the aquarium, a parasitic disease known as 'mousse' and which attacks predominantly fish. It is caused by Phycomycete fungi, genus Saprolegnia. The fungus causes external lesions and covers the fish with a thick white layer from whence comes the name 'mousse', commonly attributed to the disease, for which the scientific name is Saprolegnia. This article provides an overview of Saprolegnia infections on fish in nature and aquaria and then discusses symptomology of Saprolegnia in the mirror caro and t roach in more detail.

Uma cidade partida: Itacaré e os dilemas da desterritorialização pelo turismo

Este trabalho iniciou-se a partir das inquietações que surgiram por ocasião da primeira visita ao município de Itacaré, no litoral sul da Bahia, onde trabalhamos com alfabetização de jovens e adultos, em função das muitas vozes que se fizeram ouvir. Itacaré, rica em belezas naturais, com praias, rios e cachoeiras lindíssimas, vem sofrendo, segundo a população nativa da região, muitas transformações em nome do progresso e da globalização, via processo de turistificação. Precisamente, nos últimos cinco anos as mudanças são tantas, com a chegada dos turistas das mais variadas regiões, que moradores já se percebem desterritorializados, bem como já se torna visível por intermédio das vozes ouvidas, que o processo de desconstrução de identidades é uma realidade inconteste. Desta forma, tentando entender o processo de desterritorialização que se generaliza, como também o de desconstrução de identidades, nos propusemos a entender as especificidades deste município permeadas pelos desdobramentos do turismo e suas consequências, desvelando as memórias coletivas e as representações sociais, através das histórias da população local que apontam, de certa forma, a usurpação daquilo que, segundo eles, são os seus maiores bens: a dignidade e o respeito aos filhos da terra, pois que boa parcela da população local está perdendo o seu espaço na medida em que as preocupações do poder público local se solidificam nos privilégios aos estrangeiros. Buscou-se o Serviço Social como o lugar da discussão na medida em que neste vislumbramos de forma mais adensada a preocupação com políticas sociais que deem conta de grande parcela da população excluída ou incluída perversamente.

Cloning and analysis of laccases from acinetobacter baumannii isolates

Laccases (benzenediol : oxygen oxi doreductases; EC 1.10.3.2) are wide spread i n nature. They are usually found in higher plants and fungi (Thurston 19 94; Mayer and Staples 2002), but recently some bacterial laccases have also been found . The first laccase studied was from Rhus vernicifera in 1883, a Japanese lacquer tree, fr om which the name laccase was derived (Yoshida , 1883). These enzymes belong to the group of bl ue multi - copper oxidases (MCOs) . They usually contain four copper atoms located in three distinct sites. Each site reacts differently to light. The Type 1 (T1) site copper atom absorbs intensely at 600 nm and emits the blue light , the Type 2 (T2) site copper atom is not visible in the absorption spectr um and last, the Type 3 (T3) site has two c opper atoms and absorbs at 330 nm ( Santhanam et al . , 2011; Quintanar et al . , 2007 ) . The protei n structure acts as a complex ligand for the catalytic coppers, providing them the right structure where changes between the reduction states are thermodynamically possible (Dub é , 2008 ) . These enzymes oxidize a surprisingly wide variety of organic and inorganic compounds like, diphenols, polyphenols, substituted phenols, diamines and a romatic amines, with concomitant reduction of molecular oxygen to water (Thurston , 1

A bibliography of samplers for benthic invertebrates

This annotated bibliography covers literature to the end of November 1977, and includes references to samplers that could be used for the rapid removal of benthic invertebrates from natural substrata of rivers and streams. Marine samplers which have been, or could be, used in freshwater. Coverage of Russian literature is incomplete, although a selection of recent and important references are included. The references are arranged under the following headings, Reviews; Nets and quadrat samplers; Scoops, shovels and dredges; Grabs; Corers; Suction and air-lift samplers; Electroshocking samplers; Efficiencies and comparisons; and Samplers from catalogues. There is an index to samplers (by the common name) and an author index.