Edição especial - Lasers e aplicações
A Interferometria óptica é uma das mais interessantes
técnicas para a metrologia absoluta de comprimento. Sem
qualquer deslocamento dos espelhos que definem os braços
do interferómetro, a medição da diferença de percurso
óptico (DPO) entre esses mesmos braços é feita através
da utilização de um comprimento de onda sintético resultante
de um varrimento na frequência óptica de um laser
sintonizável, implementando-se deste modo a técnica de
medida absoluta de distâncias designada por Interferometria
de Varrimento de Frequência (IVF). Sensores baseados
nesta técnica podem desempenhar um papel importante na
cadeia metrológica de instrumentos espaciais constituídos
por vários satélites independentes a trabalhar cooperativamente,
cadeia esta que permite levar a configuração desde
o momento em que os diversos satélites são colocados no
espaço até ao instante em que estão alinhados e prontos
para iniciar a sua tarefa científica.
O papel fundamental dos lasers no estado actual de desenvolvimento
da realização prática da definição do metro,
unidade de base da grandeza comprimento, do Sistema
Internacional de Unidades (SI), os métodos de medição de
frequências ópticas (e/ou comprimento de onda) e uma breve
descrição da evolução histórica da definição e realização
prática do metro, são os temas de fundo deste artigo.
À medida que as ameaças a infra-estruturas estratégicas
se tornaram mais comuns e a identificação e discriminação
entre “amigo” e “inimigo” tomou relevância estratégica, o
laser emergiu como uma nova e importante solução. A sua
capacidade para atingir, de forma rápida e precisa, alvos em
cenários onde este tipo de intervenção cirúrgica é necessária
e onde existe pouca margem para danos colaterais,
tornou a tecnologia laser uma ferramenta para o combate
ao terrorismo, em geral, e para a denominada Force Protection,
em particular. Este artigo descreve a evolução do laser
como ferramenta de protecção nos cenários actuais de
envolvimento militar e de luta contra o terrorismo.
O incessante desenvolvimento nos processos de
fabrico conducente a um elevado grau de miniaturização
tem sido perseguido ao longo das décadas
com grande persistência e para aplicação nas mais
diversas áreas do conhecimento. Desde o aparecimento
dos lasers, a utilização destas fontes de
radiação em processos de micromaquinação e
escrita directa tem evoluído de forma substancial;
mais recentemente, o desenvolvimento de osciladores
e lasers amplificados pulsados a emitir num
regime femtosegundo tem sido responsável pelo
aparecimento de um vasto conjunto de aplicações
que requerem a utilização de processos de escrita
com resolução submicrométrica e possibilidade de
escrita tridimensional. Este artigo descreve sumariamente
as características gerais do processo, bem
como algumas das aplicações desenvolvidas em
óptica.
Neste artigo pretende-se demonstrar as vantagens das
propriedades da tecnologia de fibra óptica no desenvolvimento
de lasers e amplificadores. É apresentado o estado
actual da tecnologia, bem como os factores com maior
impacto na limitação actual do desempenho dos lasers de
fibra óptica, e as soluções desenvolvidas ou em estudo para
os ultrapassar. São também apresentados alguns exemplos
de aplicação destes lasers, particularmente em termos de
processamento de materiais.
Vários tipos de lasers em fibra, com realimentação
distribuída aleatória, têm sido demonstrados na
última década. Nestes lasers o espelho tradicional
é substituído por um espelho distribuído gerado
aleatoriamente pelo espalhamento de Rayleigh,
amplificado pelo efeito de Raman. Estes espelhos
apresentam uma solução alternativa aos espelhos
convencionais abrindo novas oportunidades na concepção
de sistemas laser e aplicações, por exemplo
no contexto da sensorização óptica remota. De
referir também que a utilização deste efeito para
lasers de multi-comprimento de onda é de elevada
atractividade na área das comunicações ópticas.
Neste trabalho, reporta-se a implementação de um
laser de fibra óptica em anel com fibra dopada com
iões de érbio (Er3+) que se caracteriza pelo uso de
uma rede de Bragg no interior da cavidade óptica.
A rede de Bragg permite a sintonia do comprimento
de onda reflectido, possibilitando assim a selecção
do comprimento de onda de emissão do laser.
Obteve-se uma eficiência de bombeamento de
3,55 % e uma separação entre modos longitudinais
de 3,40 MHz.
Cinquenta anos após a sua invenção,
os lasers ganharam um papel
indispensável como ferramenta de
investigação, quer fundamental,
quer aplicada. Na física, na química,
na biologia, na medicina, nos materiais,
e em muitas outras áreas, são
cada vez mais as aplicações para
as quais os lasers são utilizados.
Publicamos nesta edição da Gazeta de
Física a primeira parte de um artigo,
coordenado por M. Ribau Teixeira, onde
se revêem os principais desenvolvimentos
na história do laser em Portugal ao longo
dos últimos 5 0 anos. A segunda parte do
artigo será publicada na próxima edição.
Se o leitor não se importa, desta vez não
vou escrever nada relacionado com mecânica
quântica, mas antes sobre como
passo uma fracção significativa do meu
tempo quando estou fora do Departamento
de Física da minha Universidade. Sabe,
é que eu também trabalho para a cadeia
de televisão BBC, fazendo documentários
científicos.
Passo a passo, a Europa da Ciência
tem vindo a ser construída e,
dentro dela, a Europa da Física.
Dois dos meios que tem ajudado a
essa construção têm sido a revista
European Physicai Journal (abreviadamente
EPJ), publicada por um
consórcio germânico-franco-italiano
(Springer, EDP Sciences e Sociedade
Italiana de Física), e a revista Europhysics
Letters (EPL), pertencente
à Sociedade Europeia de Física e
publicada por um consórcio francoitaliano-
britânico (EDP Sciences, Sociedade
Italiana de Física e Institute
of Physics).
NOVA LEGISLAÇÃO SOBRE UNIDADES
DO SISTEMA INTERNACIONAL || COORDENADORES DE DIVISÕES DA SPF || CONCURSO: WORKSHOP DE FUSÃO
NUCLEAR PARA PROFESSORES DO
ENSINO SECUNDÁRIO || O LIP FAZ 25 ANOS || EPS YOUNG MINDS - PROCURAMSE
MENTES BRILHANTES || 20 DE MAIO - DIA MUNDIAL DA
METROLOGIA || XIV ENCONTRO NACIONAL DE EDUCAÇÃO
EM CIÊNCIAS: EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS
PARA O TRABALHO, O LAZER E A
CIDADANIA || CONFERÊNCIA “PLANCK 2011 -
FROM THE PLANCK SCALE TO THE
ELECTROWEAK SCALE”
Fazer hologramas pode ser um processo simples.
Neste artigo descrevemos um sistema para produzir
diferentes tipos de hologramas utilizando o seguinte
material básico: um laser hélio-néon, uma mesa de
trabalho, uma lente esférica, chapas holográficas e
soluções químicas para revelação. Estes materiais
foram adquiridos por uma quantia inferior a 500€ e
testados no ensino secundário.
Queres comparar o peso do teu estojo
com o do teu colega de carteira
mas não tens uma balança. O que
podes fazer? Alguma vez pensaste
sobre como funciona uma balança?
O acidente na central nuclear de Fukushima-I teve início no dia 11 de Março de 2011, às 14:46 (hora local) com um sismo de intensidade 9 na escala de Richter, com epicentro a 373 km de Tóquio. As centrais nucleares de Onagawa, Tokai, Fukushima-I e Fukushima-II, com um total de 14 reactores, foram as mais próximas do epicentro.