Nanopartículas em vidros óxidos e calcogenetos: não linearidades ópticas e fabricação de guia de onda com pulsos de femtossegundos

• Processo: 11/21434-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Cleber Renato Mendonça
• Beneficiário: Juliana Mara Pinto de Almeida
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/12399-0 - Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/05350-0 - Fabricação de guias de ondas em vidros calconetos usando técnicas de escrita direta à laser, BE.EP.DR
• Assunto(s): Óptica não linear Microfabricação Vidro
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: laser de femtossegundos | Microfabricação | Óptica Não Linear | vidros | Óptica Não Linear

Resumo

O estudo de processos ópticos não lineares, embora ainda seja uma área em pleno desenvolvimento, vêem recebendo muita atenção devido ao seu interesse tanto para a geração de novas tecnologias quanto para o entendimento de aspectos básicos da interação da luz com a matéria. Neste contexto, este projeto de doutorado visa o estudo das propriedades ópticas não lineares e a produção de guias de onda tridimensionais em materiais vítreos, utilizando pulsos de femtossegundos. Numa primeira etapa do projeto, pretendemos estudar a resposta óptica não linear refrativa e processos de absorção multi-fotônica, espectralmente abrangentes (450 nm - 1700 nm), em vidros germanatos e teluretos. Esses sistemas vítreos (XO2- Bi2O3 - PbO com X = Te e Ge), em princípio, devem apresentar elevadas não linearidades ópticas devido a presença de íons altamente polarizáveis e por possuírem matrizes com alto índice de refração. Pretende-se investigar a correlação entre características estruturais das amostras e suas respostas não lineares e, a partir desta análise, identificar a composição e o intervalo de frequencias em que o material apresenta melhor desempenho para aplicações em dispositivos fotônicos.Numa segunda etapa do projeto, pretendemos utilizar pulsos de femtossegundos para estudar processos de microfabricação e microestruturação, induzidos através de interações não lineares, em matrizes vítreas. Neste contexto, serão determinadas as condições ótimas para microfabricação, visando a produção de guias de ondas. Neste tópico serão utilizados tanto os vidros germanatos e teluretos, cujas propriedades não lineares serão previamente estudadas, quanto vidros dopados com Tb ((B2O3-CaO-Li2O):Tb4O7), os quais devem apresentar propriedades magneto-ópticas. A partir desses estudos, pretendemos produzir guias de onda tridimensionais dentro do volume do vidro, num primeiro passo para a produção de dispositivos fotônicos integrados.

Publicações científicas

(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)

ALMEIDA, JULIANA M. P.; FONSECA, RUBEN D.; DE BONI, LEONARDO; DINIZ, ANDRE ROSA S.; HERNANDES, ANTONIO C.; FERREIRA, PAULO H. D.; MENDONCA, CLEBER R.. Waveguides and nonlinear index of refraction of borate glass doped with transition metals. Optical Materials, v. 42, p. 522-525, APR 2015. (11/12399-0, 11/21434-3, 12/04794-9)

ALMEIDA, J. M. P.; ALMEIDA, G. F. B.; HERNANDES, A. C.; MENDONCA, C. R.. Architecture of lead oxide microcrystals in glass: a laser and etching based method. CrystEngComm, v. 18, n. 31, p. 5959-5964, 2016. (15/17058-7, 11/21434-3)

MANZANI, DANILO; GUALBERTO, TIAGO; ALMEIDA, JULIANA M. P.; MONTESSO, MURILO; MENDONCA, CLEBER R.; RIVERA, VICTOR A. G.; DE BONI, LEONARDO; NALIN, MARCELO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Highly nonlinear Pb2P2O7-Nb2O5 glasses for optical fiber production. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 443, p. 82-90, JUL 1 2016. (10/20776-5, 11/21434-3, 13/07793-6, 11/12399-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ALMEIDA, Juliana Mara Pinto de. Nanopartículas em vidros óxidos e calcogenetos: não linearidades ópticas e fabricação de guia de onda com pulsos de femtossegundos. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.