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CPGEI (Doutorado) Ismael Chiamenti - 24/10/12

Defesa Pública de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 24/10/2012
das 08h00 até 12h00
Onde Sala I002 (Poty)
Nome do Contato Prof. Hypolito José Kalinowski
Participantes Prof. Hypolito José Kalinowski, Dr. Orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Hypolito José Kalinowski, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Ben-Hur Viana Borges, Dr. -USP-SC
Prof. Cesar Augusto Dartora, Dr. -UFPR
Profa. Meire Cristina Fugihara, Dra. - UNICENTRO
Prof. José Luis Fabris, Dr. -UTFPR
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Produção e Caracterização de Guias de Ondas Óticos em Fluoreto de Lítio

Resumo: Este trabalho descreve a produção e caracterização de guias de ondas óticos em cristal de fluoreto de lítio (LiF) produzidos expondo o cristal a um feixe focalizado de um laser de femtosegundo, com o deslocamento do cristal na direção perpendicular ao eixo de propagação do feixe. A medida da emissão, sobre iluminação específica, demonstra a presença de centros de cor dos tipos F2 e F3+ nas regiões do cristal expostas ao feixe focalizado do laser. As estruturas produzidas possuem incremento do índice de refração em relação ao índice de refração do cristal. Tais estruturas são caracterizadas em termos da sua morfologia usando microscopia convencional e confocal. A capacidade de guiamento de luz é investigada acoplando fontes laser com diferentes comprimentos de ondas. Os modos suportados são também analisados, bem como as perdas na propagação. A produção de guias de ondas de Bragg é testada acoplando uma fonte de luz branca e comparando seu espectro com o espectro que passa somente pelo cristal. A capacidade de guiamento das estruturas produzidas é confirmada pela análise dos perfis de campo próximo. Os guias suportam poucos modos e os incrementos de índices obtidos são da ordem de 10^-4.

Palavras-chave: Guia de onda ótico. Cristal de fluoreto de lítio. Centros de cor. Guias de ondas ativos. Guias de ondas de Bragg.

Production and Characterization of Optical Waveguides in Lithium Fluoride Crystal

Abstract: This work describes the production and characterization of optical waveguides in lithium fluoride crystal (LiF) produced by exposing the crystal to a focused femtosecond laser beam, with the crystal displacement perpendicular to the beam. The measured emissions, with specific illumination, demonstrate the presence of color centers of types F2 and F3+ at the crystal regions exposed to the focused laser beam. The produced structures have increased refractive index relative to the crystal refraction index. Such structures are characterized in terms of their morphology using conventional and confocal microscopy. Their ability to guide light is investigated through coupling different laser light. The propagation modes supported by the guides are also estimated, as well as the propagation losses. The production of a Bragg grating waveguide is locked for by coupling a white light in the guides and comparing its spectrum with that passing only through the crystal. The guiding capacity of the structural changes produced is confirmed by the near-field profile analysis. The guides support few propagation modes and the obtained changes in the refractive index are in the order of 10^-4.

Keywords: Optical waveguides. Lithium fluoride crystal. Color centers. Active waveguides. Bragg grating waveguides.

Lista de publicações:
H.J. KALINOWSKI, I. CHIAMENTI, R.M. MONTEREALI, M.A. VINCENTI, F. BONFIGLI, F. MICHELOTTI, R.N. NOGUEIRA. “Periodic Photonic Structures in Lithium Fluoride”. (Invited Paper) International Conference on Applications os Optics and Photonics, Braga, Portugal. Proc. of SPIE, v. 8001, p. 8001141 – 8001147, 2011.

CHIAMENTI, L.N. COSTA, F. BONFIGLI, M.A. VINCENTI, R.M. MONTEREALI, A.S.L. GOMES, L. DOMINICI, F. MICHELOTTI, H.J. KALINOWSKI. “Characterization of Optical Waveguides Produced by Femtosecond Laser in Lithium Fluoride Crystals”. The 2nd Mediterranean Photonics Conference. Eilat, Israel. 2010.

CHIAMENTI, L. N. COSTA, H. J. KALINOWSKI, A. S. L.GOMES. “Guias de onda óticos produzidos por pulsos de femtosegundos em Fluoreto de Lítio”. MOMAG 2010, ST27. Vitória, ES. 2010.

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