9ª  Escola  de  Verão  de  Física  Lasers  em  Fibra  Óptica    

Luís  Lowden  Luís  Moreira  Marco  Vera-­‐Cruz  Maria  Costa  Nelson  Silva  Sob  tutoria  de  Marta  Ferreira  

Laser  •  Light  Amplifica.on  by  S.mulated  Emission  of  Radia.on.  •  Demonstrado  teoricamente  em  1917  •  Criado  pela  primeira  vez  em  1960    

•  MonocromáDca  

•  Coerente  

•  Colimada  Fonte:  hGp://www.allaboutcircuits.com  

Absorção  Estimulada  

E0  

E1  

ΔΕ=Ε1-Ε0

Emissão  Espontânea  

E0  

E1  

Emissão  Estimulada  

E0  

E1  

ΔΕ=Ε1-Ε0

Constituição  do  Laser    

 Espelho  (100%)        Espelho  (99%)  

Bombagem        

Meio  ADvo  Feixe  Laser  

Fibra  Óptica  

Fonte:  hGp://www.thefoa.org/  Fonte:  hGp://www.one-­‐school.net/Malaysia/UniversityandCollege  

Corte  e  Fusão  

   Antes  do  corte    Máquina  de  corte  

   Máquina  de  fusão  Depois  do  corte   Depois  da  fusão  

Esquema  experimental  

Bombagem   WDM  

980nm   1530nm  980/1530nm   OSA/Medidor  de  Potência  

0.0E+00  

2.0E-­‐06  

4.0E-­‐06  

6.0E-­‐06  

8.0E-­‐06  

1.0E-­‐05  

1.2E-­‐05  

1.4E-­‐05  

1.6E-­‐05  

1.8E-­‐05  

2.0E-­‐05  

1530   1535   1540   1545   1550   1555  

Potência  ÓpC

ca  (m

W)  

Comprimento  de  onda  (nm)  

Redes  de  Bragg  

Espectro  das  duas  redes  de  Bragg  desalinhadas  

-­‐80  -­‐70  -­‐60  -­‐50  -­‐40  -­‐30  -­‐20  -­‐10  0  1500   1520   1540   1560   1580   1600  

Potência  ÓpC

ca  (d

Bm)   Comprimento  de  onda  (nm)  

Emissão  Espontânea  do  Laser  

-­‐80  

-­‐70  

-­‐60  

-­‐50  

-­‐40  

-­‐30  

-­‐20  

-­‐10  

0  1500   1520   1540   1560   1580   1600  

Potência  ÓpC

ca  (d

Bm)   Comprimento  de  onda  (nm)  

Emissão  Espontânea  e  EsCmulada  do  Laser  

0.0E+00  

5.0E-­‐02  

1.0E-­‐01  

1.5E-­‐01  

2.0E-­‐01  

2.5E-­‐01  

3.0E-­‐01  

3.5E-­‐01  

4.0E-­‐01  

1540.6   1540.8   1541   1541.2   1541.4   1541.6   1541.8  

Potência    Ó

pCca  (m

W)  

Comprimento  de  onda  (nm)  

Espectro  de  Emissão  do  Laser  

0.00  

0.50  

1.00  

1.50  

2.00  

2.50  

0   20   40   60   80   100   120   140   160  

Potêmcia  de

 saída  (m

W)  

Potencia  de  entrada  (mW)    

Curva  de  potência  do  Laser  

Psaída  =  0,0199xPentrada  -­‐  0,8855  R²=0,9962    

Ƞ=1,99%  Limiar  de  Potência=44,497  mW  

Curva  de  potência  do  Laser  2  

Ƞ=0,9%  Limiar  de  Potência=27,44  mW  

0  

0.02  

0.04  

0.06  

0.08  

0.1  

0.12  

0   20   40   60   80   100   120   140   160  

Potência  de  Saída  (m

W)  

Potência  de  entrada  (mW)    

Psaída=0,0009xPentrada-­‐0,0247  R²=0,9985  

Laser  como  sensor:  sensor  de  deformação  

0.0E+00  

5.0E-­‐02  

1.0E-­‐01  

1.5E-­‐01  

2.0E-­‐01  

2.5E-­‐01  

3.0E-­‐01  

3.5E-­‐01  

4.0E-­‐01  

4.5E-­‐01  

1540   1540.5   1541   1541.5   1542   1542.5   1543  

Potência  ÓpC

ca  (m

W)  

Comprimento  de  Onda  (nm)  

deformação  

Agradecimentos  

                 Professora  Carla  Rosa  

Conclusão  

-­‐  Aprendemos  a  manusear  equipamentos  do  laboratório;  

-­‐  Aprendemos  os  conceitos  por  trás  do  Laser  e  da  fibra  ópDca;  

-­‐  Aprendemos  a  analisar  espectros  ópDcos;  

-­‐  Aprendemos  que  a  fibra  ópDca  funciona  como  Laser  e  como  sensor;  

-­‐  Ficámos  com  uma  ideia  de  como  é  trabalhar  num  laboratório  de  

invesDgação.