Caracterização do regime transiente em EDFAs

Mestrado em Engenharia FísicaO presente trabalho propõe-se a relatar o desenvolvimento de duas interfaces gráficas para a simulação dos modelos estacionário e dinâmico de um amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA), bem como a caracterização experimental do regime transiente em EDFAʼs originado por tráfego em modo de rajada. Relata também a validação experimental bem sucedida do modelo dinâmico no que toca a simular os referidos perfis de tráfego. É também descrita a avaliação experimental bem sucedida do impacto na geração de transientes de parâmetros importantes como o tamanho dos pacotes e o intervalo de tempo entre si, e a potência da bomba de um EDFA.This work relates the development of two graphical user interfaces for the simulation of both the dynamic and steady state models of an erbium doped fiber amplifier (EDFA), as well as the experimental characterization of the transient regime of EDFAs when amplifying bursty traffic profiles. The experimental validation of the numeric model for simulating bursty traffic is also reported. Experimental assessment of important parameters such as packet length, idle time duration and pump power was also performed and reported

Modelação e simulação de fenómenos não-lineares em fibras ópticas microestruturadas

This Ph.D. embraced the study of the nonlinear optical phenomena occurring in microstructured optical _bres (MOFs), also called photonic crystal fibres (PCFs). In these fibres, there are the solid-core MOFs (SC-MOFs) and the hollow-core MOFs (HC-MOFs), which allow guided propagation of light in a diversity of conditions that are not possible with conventional fibres. The mechanisms of guidance of these fibres were studied, which for SC-MOFs and HC-MOFs included the computation of the guided modes, and for the latter included also the calculation of photonic bands, bandgaps, and density of states. In addition, the dispersion curves and the nonlinearity coefficients of SC-MOFs and of gas-filled HC-MOFs were calculated. The nonlinear propagation of ultra-short pulses of light in those fibres was modeled and simulated. With the simulations of this work, the supercontinuum generation, and the UV-light generation were predicted in certain conditions. In the last part of this work the electromagnetically induced transparency effect in hollow core fibres was investigated in detail.Este trabalho de doutoramento englobou o estudo de fenómenos ópticos não-lineares que ocorrem em fibras ópticas microestruturadas (MOFs), também chamadas fibras de cristais fotónicos (PCFs). Nestas fibras, temos as fibras microestruturadas de núcleo solido (SC-MOFs) e as fibras microestruturadas de núcleo oco (HC-MOFs), que permitem a guiagem de luz numa diversidade de condições não atingidas com as fibras convencionais. Estudou-se os mecanismos de guiagem de luz nestas fibras, o que quer para as SC-MOFs quer para as HC-MOFs incluiu a obtenção dos modos de propagacão, e para estas últimas incluiu ainda o calculo das bandas fotónicas, bandas proíbidas, e densidade de estados. Por outro lado, as curvas de dispersão e os coeficientes não-lineares de SC-MOFs e HC-MOFs preenchidas com gases foram calculados. Também se efectuou a modelação e a simulação da propagação não-linear de impulsos ultra-curtos nestas fibras. Com as simulações deste trabalho, foi prevista a geração do supercontínuo e de luz ultravioleta em certas condições. Na ultima parte deste trabalho o efeito da transparência electromagneticamente induzida em fibras de núcleo oco foi investigado em detalhe.Programa Doutoral em Físic

Acoustic Waves

The concept of acoustic wave is a pervasive one, which emerges in any type of medium, from solids to plasmas, at length and time scales ranging from sub-micrometric layers in microdevices to seismic waves in the Sun's interior. This book presents several aspects of the active research ongoing in this field. Theoretical efforts are leading to a deeper understanding of phenomena, also in complicated environments like the solar surface boundary. Acoustic waves are a flexible probe to investigate the properties of very different systems, from thin inorganic layers to ripening cheese to biological systems. Acoustic waves are also a tool to manipulate matter, from the delicate evaporation of biomolecules to be analysed, to the phase transitions induced by intense shock waves. And a whole class of widespread microdevices, including filters and sensors, is based on the behaviour of acoustic waves propagating in thin layers. The search for better performances is driving to new materials for these devices, and to more refined tools for their analysis