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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
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
11/23587-1 - Estruturas poliméricas com nanotubos de carbono: processamento a laser, caracterização e aplicações, 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 

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)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
Um futuro brilhante 

Publicações científicas (49)
(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)
FONSECA, RUBEN D.; VIVAS, MARCELO G.; SILVA, DANIEL LUIZ; EUCAT, GWENAELLE; BRETONNIERE, YANN; ANDRAUD, CHANTAL; MENDONCA, CLEBER R.; DE BONI, LEONARDO. Intramolecular Cooperative and Anti-Cooperative Effect on the Two-Photon Absorption Cross Section in Triphenylamine Derivatives. Journal of Physical Chemistry Letters, v. 10, n. 9, p. 2214-2219, MAY 2 2019. Citações Web of Science: 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, JAN 2019. Citações Web of Science: 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, DEC 2018. Citações Web of Science: 1.
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, SEP 2018. Citações Web of Science: 0.
CONSOLI, PEDRO M.; OTUKA, ADRIANO J. G.; BALOGH, DEBORA T.; MENDONCA, CLEBER R. Feature size reduction in two-photon polymerization by optimizing resin composition. JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART B-POLYMER PHYSICS, v. 56, n. 16, p. 1158-1163, AUG 15 2018. Citações Web of Science: 1.
MARTINS, R. J.; SIQUEIRA, J. P.; CLAVERO, I. MANGLANO; MARGENFELD, C.; FUENDLING, S.; VOGT, A.; WAAG, A.; VOSS, T.; MENDONCA, C. R. Carrier dynamics and optical nonlinearities in a GaN epitaxial thin film under three-photon absorption. Journal of Applied Physics, v. 123, n. 24 JUN 28 2018. Citações Web of Science: 1.
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, MAY 17 2018. Citações Web of Science: 3.
PAULA, KELLY T.; GAAL, GABRIEL; ALMEIDA, G. F. B.; ANDRADE, M. B.; FACURE, MURILO H. M.; CORREA, DANIEL S.; RIUL JR, ANTONIO; RODRIGUES, VARLEI; MENDONCA, CLEBER R. Femtosecond laser micromachining of polylactic acid/graphene composites for designing interdigitated microelectrodes for sensor applications. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 101, p. 74-79, MAY 2018. Citações Web of Science: 6.
AVILA, ORIANA INES; TOMAZIO, NATHALIA BERETTA; OTUKA, ADRIANO JOSE GALVANI; STEFANELO, JOSIANI CRISTINA; ANDRADE, MARCELO BARBOSA; BALOGH, DEBORA TEREZIA; MENDONCA, CLEBER RENATO. Femtosecond laser writing of PPV-doped three-dimensional polymeric microstructures. JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART B-POLYMER PHYSICS, v. 56, n. 6, p. 479-483, MAR 15 2018. Citações Web of Science: 2.
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, JAN 25 2018. Citações Web of Science: 11.
ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; ALMEIDA, JULIANA M. P.; MARTINS, RENATO J.; DE BONI, LEONARDO; ARNOLD, CRAIG B.; MENDONCA, CLEBER R. Third-order optical nonlinearities in bulk and fs-laser inscribed waveguides in strengthened alkali aluminosilcate glass. Laser Physics, v. 28, n. 1 JAN 2018. Citações Web of Science: 3.
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ALMEIDA, JULIANA M. P.; ONCEBAY, CHARLIE; SIQUEIRA, JONATHAS P.; MUNIZ, SERGIO R.; DE BONI, LEONARDO; MENDONCA, CLEBER R. Nonlinear optical spectrum of diamond at femtosecond regime. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, OCT 30 2017. Citações Web of Science: 5.
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COCCA, LEANDRO H. Z.; OLIVEIRA, TAISE M. A.; GOTARDO, FERNANDO; TELES, AMANDA V.; MENEGATTI, RICARDO; SIQUEIRA, JONATHAS P.; MENDONCA, CLEBER R.; BATAUS, LUIZ A. M.; RIBEIRO, ANDERSON O.; SOUZA, THALITA F. M.; SOUZA, GUILHERME R. L.; GONCALVES, PABLO J.; DE BONI, LEONARDO. Tetracarboxy-phthalocyanines: From excited state dynamics to photodynamic inactivation against Bovine herpesvirus type 1. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY, v. 175, p. 1-8, OCT 2017. Citações Web of Science: 3.
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ABEGAO, LUIS M. G.; MANOEL, D. S.; OTUKA, A. J. G.; FERREIRA, P. H. D.; VOLLET, D. R.; DONATTI, D. A.; DE BONI, L.; MENDONCA, C. R.; DE VICENTE, F. S.; RODRIGUES, JR., J. J.; ALENCAR, M. A. R. C. Random laser emission from a Rhodamine B-doped GPTS/TEOS-derived organic/silica monolithic xerogel. Laser Physics Letters, v. 14, n. 6 JUN 2017. Citações Web of Science: 5.
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AVILA, ORIANA I.; ALMEIDA, JULIANA M. P.; HENRIQUE, FRANCIELE R.; FONSECA, RUBEN D.; ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; BALOGH, DEBORA T.; MENDONCA, CLEBER R. Femtosecond-laser direct writing for spatially localized synthesis of PPV. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 5, n. 14 APR 14 2017. Citações Web of Science: 1.
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VIVAS, M. G.; GERMINO, J. C.; BARBOZA, C. A.; SIMON, DEBORAH DE A.; VAZQUEZ, P. A. M.; DE BONI, L.; ATVARS, T. D. Z.; MENDONCA, C. R. Revealing the Dynamic of Excited State Proton Transfer of a pi-Conjugated Salicylidene Compound: An Experimental and Theoretical Study. Journal of Physical Chemistry C, v. 121, n. 2, p. 1283-1290, JAN 19 2017. Citações Web of Science: 8.
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MANZOLI, ALEXANDRA; DE ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; FILHO, JOSE A.; MATTOSO, LUIZ H. C.; RIUL, JR., ANTONIO; MENDONCA, CLEBER R.; CORREA, DANIEL S. Femtosecond laser ablation of gold interdigitated electrodes for electronic tongues. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 69, p. 148-153, JUN 2015. Citações Web of Science: 6.
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AVILA, O. I.; OTUKA, A. J. G.; TRIBUZI, V.; FREITAS, L. M.; SERAFIM, R. B.; MORAES, M. H.; ESPREAFICO, E. M.; VALENTE, V.; FONTANA, C. R.; MENDONCA, C. R. Fabrication of Microenvironments with Different Geometrical Features for Cell Growth Studies. JOURNAL OF LASER MICRO NANOENGINEERING, v. 9, n. 3, p. 248-251, NOV 2014. Citações Web of Science: 1.
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VIVAS, MARCELO G.; SILVA, DANIEL L.; MALINGE, JEREMY; BOUJTITA, MOHAMMED; ZALESNY, ROBERT; BARTKOWIAK, WOJCIECH; AGREN, HANS; CANUTO, SYLVIO; DE BONI, LEONARDO; ISHOW, ELENA; MENDONCA, CLEBER R. Molecular Structure - Optical Property Relationships for a Series of Non-Centrosymmetric Two-photon Absorbing Push-Pull Triarylamine Molecules. SCIENTIFIC REPORTS, v. 4, MAR 24 2014. Citações Web of Science: 30.
VIVAS, MARCELO G.; DE BONI, LEONARDO; COOPER, THOMAS M.; MENDONCA, CLEBER R. Interpreting Strong Two-Photon Absorption of PE3 Platinum Acetylide Complex: Double Resonance and Excited State Absorption. ACS PHOTONICS, v. 1, n. 2, p. 106-113, FEB 2014. Citações Web of Science: 16.
VIVAS, MARCELO G.; DE BONI, LEONARDO; GAFFO, LUCIANA; MENDONCA, CLEBER R. Investigation of ground and excited state photophysical properties of gadolinium phthalocyanine. DYES AND PIGMENTS, v. 101, p. 338-343, FEB 2014. Citações Web of Science: 17.
SOUSA, J. C. L.; VIVAS, M. G.; FERRARI, J. L.; MENDONCA, C. R.; SCHIAVON, M. A. Determination of particle size distribution of water-soluble CdTe quantum dots by optical spectroscopy. RSC ADVANCES, v. 4, n. 68, p. 36024-36030, 2014. Citações Web of Science: 14.

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