Transcript Redes de Bragg

Resumo da aula passada
• Introdução sobre fenômenos físicos que apresentam
mudança de índice de refração induzidos pela luz.
• Materiais fotosensitivos
• Defeitos em sólidos, defeitos pontuais, centros de cor
• Fotoexpansão - fotocontração
• Rede de Bragg, fabricação e propriedades
• Algumas aplicações de redes de Bragg em fibras ópticas
e em sistemas planares
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Ainda mais um pouco sobre
rede Bragg
Tipos de redes em fibras. (a) Rede de Bragg em
fibra, (b) Rede de período longo, (c) Rede trinadamistura de período longo com curto, (d) Rede
inclinada ou deitada, (e) Rede de teste.
λB = 2neffΛ
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Óptica Integrada
• Moduladores ópticos
• Litografia
• Óptica integrada
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Modulação
• Modular = informação + portador eletrônico ou óptico
• Sinais em comunicações normalmente possuem duas
componentes:
 O sinal próprio da informação
 O sinal da portadora
• Como modular, o quê modular?
• Portador:
Exemplo básico de modulação:
Passar uma “cola”
Embrulhar a “cola” num lápis e jogar
A “cola”é a informação e o lápis vem a ser a portadora
ADVERTÊNCIA !!!!!
O MEC RECOMENDA NÃO FAZER USO DESTE EXEMPLO, POIS IMPLICA GRAVES
CONSEQUENCIAS NO SEU DESEMPENHO CURRICULAR
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Jogar, seria o
ato de transmitir
a informação
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Modem => Modulação – Demodulação
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Modulação
A onda com alta freqüência (e.g. luz) é normalmente a
portadora do sinal da informação (e.g. voz). i.e. o
sinal da informação se superpõe com a portadora. A
portadora é um meio para transmitir a informação a
alta freqüência. Normalmente uma única freqüência.
Suponhamos então uma portadora com amplitude A,
freqüência F e fase P, representada por
a(t) = A sin(Ft + P)
Modular a onda significa alterar algum parâmetro da eq
acima
 Amplitude A
 Freqüência F
 Fase P
(AM)
(FM)
(PM)
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http://www.williamson-labs.com/480_mod.htm
..
Modulação linear
Num sistema linear de duas
senoides uma se sobrepõe à outra
e não são afetadas, não é gerada
uma nova freqüência, exceto a
coerência da fase.
F1
F2
Normalmente sinal com F1 tem
freqüência bem menor que a
portadora F2
Voz (informação)
Audio  20Hz a 20KHz
Radio AM  550-1600 KHz
FM  88 MHz-108 MHz
TV  52-88 MHz (canais 1-6)
174-216 MHz (canais 7-12)
470-900 MHz (UHF)
Portadoras: sinais de microondas e satélite são da
ordem de vários GHz
Sinais em fibra óptica no infravermelho são da
ordem de 200-300 THz.
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F1 + F2
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Exemplo AM
informação
portadora
Portadora
acompanha a
amplitude da
informação
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Modulação
em
amplitude
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FM
A freqüência
da portadora
varia em torno
da freqüência
principal,no
entanto a
amplitude do
sinal da
informação
permanece
cte.
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PM
A fase modulada é
uma forma de
freqüência
modulada em que a
qtde de mudança
de freqüência da
portadora é
proporcional à
freqüência e
amplitude do sinal
que está sendo
modulado
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E a codificação do sinal?
Que nem sinal de TV a cabo ou comunicações
estratégicas
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Dispositivos para modulação
Tipos:
• Massivos, para serem montados em bancada óptica
• Integrados, ocupam pouco espaço de forma a utilizar
sistemas pequenos
•
•
•
•
•
Eletromecânico – chopper (disco recortado)
Eletro-óptico – célula de Kerr
Magneto-óptico - Faraday
Acusto-óptico – célula de Bragg
Elasto-óptico – xstal de quartzo – piezoeletricidade
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Modulador eletromecanico-Chopper
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Modulação em espectroscopia
http://elchem.kaist.ac.kr/vt/chem-ed/electron/instrum/graphics/lock-in.gif
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Scanning Photo-induced Impedance Microscopy
(SPIM)
http://www.cmr.qmul.ac.uk/cmrresearchabstract.php?rid=92
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http://www.wam.umd.edu/~toh/models/lockin.html
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Efeito eletro-óptico
• Mudança do índice de refração proporcional ao campo
elétrico aplicado.
Dn = variação do índice de refração
n0 = índice de refração não perturbado (sem campo)
r é elemento de tensor eletro-óptico do
cristal ou constante de Pockel
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Modulador eletro-óptico integrado
http://www.creol.ucf.edu/Academics/Courses/CourseDetail/OSE6432.aspx
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Operation Principle of Polymer-Dispersed
Liquid Crystal (PDLC)
http://www.nhk.or.jp/strl/open98/4-5/pdlc-e.html
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Célula de Kerr – eletro-óptico
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Efeito Faraday – magneto-óptico
Sinal de modulação no campo magnético
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Acusto-óptico célula de Bragg
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Elasto-óptico quartzo piezo-elétrico
• Site da Hinds:
http://www.hindsinstruments.com/PEM_Components/Tec
hnology/principlesOfOperation.aspx
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Fotolitografia
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Fotolitografia
• Ref.: http://www.ece.gatech.edu/research/labs/vc/theory/photolith.html
http://britneyspears.ac/physics/fabrication/photolithography.htm
http://gedabr.projetos.etc.br/article/articleview/13/1/3
• Foto+lito+grafia = luz+pedra+escrita
• É o processo utilizado comumente para elaboração de placas
de circuitos impressos, com a idéia de dar suporte mecânico e
interligação elétrica entre componentes eletrônicos (resistores,
capacitores, CI’s, soquetes, fontes, etc).
• Utilização de layout
• Processos:
 Subtrativo. Placa cobreada.
 Aditivo. Placa não cobreada.
• Fotoresist:
 Positivo
 Negativo
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Diferentes formas de impressão do layout da
mascara
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Impressão do layout
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Litografia
• Referências:
 Will Childs, Keon Lee, Svetlana Mitrovski, Lindsay Elliott, John
Rogers, and Ralph Nuzzo - An Overview of Soft-Lithographies for
Materials Patterning and Device Fabrication - University of Illinois
at Urbana-Champaign
 R. B. Darling - Photolithography.pdf
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Introdução
• O mesmo principio utilizado na fotolitografia é usado
para a produção de circuitos integrados eletrônicos e
circuitos opto-integrados (fotônicos, óptica integrada).
Deixar impresso o layout desejado, através de algum
meio, sobre um substrato.
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Vários meios para fazer litografia
• Fotolitografia – o mais comum na produção de placa de
circuito impresso
• Feixe de elétrons – microscópio eletrônico de varredura
• Feixe de raios-X
• Holografia – espelho de Lloyd e outros
• Feixe de íons – acelerador de partículas
• Microusinagem (ferramentas diamantadas)
• SPM (Scanning Probe Microscopy)
• Litografia de imersão
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Recobrimento de filme fotoresist por spinner
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Recobrimento de filme após várias revoluções
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Alinhamento e possíveis uso do fotoresist positivo e negativo
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Etching
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Lift-off
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O passo a passo da litografia
• Ver em:
http://www.ee.byu.edu/cleanroom/lithography.phtml e
procurar por Basic Lithography Tutorial é um java script
com animação.
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SPM lithography
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Litografia de imersão
Limite de resolução para
litografia é usando a eq
de Rayleigh:
Onde k1 é o fator de
resolução, l é o
comprimento de onda da
radiação de exposição e
NA é a apertura
numérica.
A colocação de água
aumenta a NA (nsenq)
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Litografia de imersão
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Evolução da largura de linha mínima e l
•
O fator de resolução k1 é um fator complexo
que depende de várias variáveis no processo
de fotolitografia: qld do fotoresist, técnicas de
melhoramento da resolução, tipo de mascaras,
tipo de iluminação, entre outros.
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AMD Iniciará Produção em Massa de
Processadores de 45 nm 0
Posted on May 27, 2009 by wagner
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Evolução de NA e k1
Laser de ArF=> 193 nm
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Imersão
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Visita à oficina de circuitos impressos
• Observação de diferentes processos para obtenção de
placas de circuito impresso no IFSC. Um passo prévio
para realizar litografia.
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Próxima aula
Materiais Fotônicos
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