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Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação

Processo: 11/12399-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de novembro de 2011 - 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Cleber Renato Mendonça
Beneficiário:Cleber Renato Mendonça
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Sérgio Carlos Zilio
Pesq. associados:Carla Raquel Fontana Mendonça ; Leonardo de Boni ; Lino Misoguti
Auxílios(s) vinculado(s):14/23609-3 - SPIE Photonics West 2015, AR.EXT
14/19483-4 - 2014 MRS Fall Meeting & Exhibit, AR.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):16/20828-1 - Implementação de um microscópio óptico baseado na técnica SPIFI, BP.PD
16/11591-8 - Microestruturação com lasers de femtossegundos em biopolímeros de celulose e fibroína: fabricação de dispositivos fotônicos, BP.PD
15/22392-3 - Não linearidades ópticas em microestruturas fabricadas via fotopolimerização por dois fótons, BP.DR
+ mais bolsas vinculadas 15/17058-7 - Implementação e aplicação de LIFT com laser de femtossegundos em vidros de elevadas não linearidades ópticas, BP.PD
15/16626-1 - Influência da composição da resina na resolução do processo de fotopolimerização via absorção de dois fótons, BP.IC
13/20884-0 - Microfabricação de estruturas óptica e eletricamente ativas utilizando laser de femtossegundos., BP.DR
13/26010-2 - Conexão óptica de microestruturas poliméricas através de nanofibras, BP.MS
13/10652-5 - Fabricação de guias de ondas com pulsos de femtossegundos, BP.IC
12/21807-7 - Fabricação via fotopolimerização por absorção de dois fótons de cristais fotônicos em polímeros dopados, BP.PD
13/03112-4 - Caracterização óptica não linear de polímeros conjugados, BP.IC
12/04794-9 - Micro-estruturação com lasers de femtossegundos em vidros: fabricação de guias de ondas e produção de nanopartículas., BP.PD
12/03513-6 - Espectroscopia Óptica Ultra-rápida aplicada a Reações Fotoquímicas., BP.PD
12/02553-4 - Controle coerente do processo de fotocatálise mediada por TiO2 induzida por pulsos de femtossegundos, BP.MS
11/23587-1 - Estruturas poliméricas com nanotubos de carbono: processamento a laser, caracterização e aplicações, BP.DR
12/00702-2 - Controle coerente de processos não lineares via algoritmo genético: estudo das modulações espectrais da fase por análise das componentes principais, BP.DR
11/21434-3 - Nanopartículas em vidros óxidos e calcogenetos: não linearidades ópticas e fabricação de guia de onda com pulsos de femtossegundos, BP.DR
11/06489-6 - Efeitos do estado de polarização de pulsos ultracurtos sobre a absorção de dois fótons em compostos orgânicos, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Espectroscopia  Óptica não linear 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Controle Coerente | Espectroscopia | micro-estruturação | Micro-fabricação | Óptica Não Linear | pulsos de femtossegundos | Propriedades ópticas de materiais e suas aplicações

Resumo

O estudo de processos ópticos não lineares, embora ainda seja uma área em pleno desenvolvimento, veem recebendo bastante atenção devido ao seu potencial tanto para a geração de novas tecnologias quanto para o entendimento de aspectos fundamentais da interação da luz com a matéria. Esta área tem sido impulsionada pelo desenvolvimento de lasers com pulsos de femtossegundos. Estes pulsos apresentam três características interligadas, que os tornam interessantes para diversos estudos em óptica não linear; devido a sua curta duração temporal eles apresentam altas intensidades de pico e larga banda espectral. Neste projeto estamos interessados no estudo de processos não lineares induzidos por pulsos de femtossegundos, abordando três tópicos distintos: (i) espectroscopia não linear, (ii) controle coerente da interação da luz com a matéria e (iii) microfabricação com pulsos ultracurtos. A espectroscopia não linear é uma área em crescente desenvolvimento, principalmente no que diz respeito à investigação do espectro de processos não lineares. Na área de controle coerente, a modulação das componentes espectrais dos pulsos, tanto em fase quanto em amplitude, pode ser utilizada para otimizar ou mesmo controlar processos não lineares. Na microfabricação com pulsos de femtossegundos, uma vertente mais aplicada do projeto, estes serão usados para explorar novas possibilidades em processamento de materiais. Desta forma, este projeto deverá contribuir para o estabelecimento de um grupo de pesquisa bastante competitivo em nível internacional. Embora as três linhas de atuação propostas sejam paralelas, na medida em que os projetos forem amadurecendo estas serão mutuamente benéficas. Por exemplo, sistemas de formatação de pulsos poderão ser aplicados em microfabricação e conhecimentos de espectroscopia não linear serão relevantes para os demais experimentos. Cabe ressaltar ainda que este projeto se insere numa área de pesquisa fundamental para a geração de novas tecnologias, abrangendo também aspectos de grande interesse do ponto de vista de Física fundamental. (AU)

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Publicações científicas (52)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; MARTINS, RENATO J.; SIQUEIRA, JONATHAS P.; ALMEIDA, JULIANA M. P.; RODRIGUES, JR., JOSE J.; MENDONCA, CLEBER R.. Nonlinear optical waveguides inscribed by fs-laser in organic crystal for broadband second harmonic generation of UV pulses. Optical Materials, v. 83, p. 229-232, . (15/17058-7, 11/12399-0)
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FONSECA, RUBEN D.; VIVAS, MARCELO G.; SILVA, DANIEL LUIZ; EUCAT, GWENNAELLE; BRETONNIERE, YANN; ANDRAUD, CHANTAL; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R.. First-Order Hyperpolarizability of Triphenylamine Derivatives Containing Cyanopyridine: Molecular Branching Effect. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 3, p. 1770-1778, . (15/20032-0, 11/12399-0)
ALMEIDA, JULIANA M. P.; AVILA, ORIANA I.; ANDRADE, MARCELO B.; STEFANELO, JOSIANI C.; OTUKA, ADRIANO J. G.; PAULA, KELLY T.; BALOGH, DEBORA T.; MENDONCA, CLEBER R.. Micropatterning of poly(p-phenylene vinylene) by femtosecond laser induced forward transfer. Polymer International, v. 68, n. 1, p. 160-163, . (15/17058-7, 11/12399-0)
DOS REIS, GEORGE B.; RODRIGUEZ, RUBEN D. F.; DOS SANTOS, CALINK I. L.; GONTIJO, LEIRIANA A. P.; SCHIAVON, MARCO A.; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R.; VIVAS, MARCELO G.. Femtosecond two-photon absorption spectroscopy of copper indium sulfide quantum dots: A structure-optical properties relationship. Optical Materials, v. 86, p. 455-459, . (15/20032-0, 16/20886-1, 11/12399-0)
ABEGAO, LUIS M. G.; FONSECA, RUBEN D.; RAMOS, TARCIUS N.; MAHUTEAU-BETZER, FLORENCE; PIGUEL, SANDRINE; JOSE JOATAN, JR., R.; MENDONCA, CLEBER R.; CANUTO, SYLVIO; SILVA, DANIEL L.; DE BONI, LEONARDO. Oxazole Dyes with Potential for Photoluminescence Bioprobes: A Two-Photon Absorption Study. Journal of Physical Chemistry C, v. 122, n. 19, p. 10526-10534, . (15/20032-0, 15/14189-3, 16/20886-1, 11/12399-0)
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VIVAS, MARCELO G.; BARBOZA, CRISTINA A.; GERMINO, JOSE C.; FONSECA, RUBEN D.; SILVA, DANIEL L.; VAZQUEZ, PEDRO A. M.; ATVARS, TERESA D. Z.; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO. Molecular Structure-Optical Property Relationship of Salicylidene Derivatives: A Study on the First-Order Hyperpolarizability. Journal of Physical Chemistry A, v. 125, n. 1, p. 99-105, . (16/20886-1, 11/12399-0, 18/11283-7, 15/20032-0)
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