Navegação por Autores IPEN "PRADO, FELIPE M."

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  • IPEN-DOC 29357

    PRADO, FELIPE M. ; VIEIRA, TARCIO de A. ; WETTER, NIKLAUS U. . 68% slope efficiency Nd:YLF laser with 91 W of peak power. In: LATIN AMERICA OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, August 7-11, 2022, Recife, PE. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2022. DOI: 10.1364/LAOP.2022.Tu4A.47

    Abstract: We demonstrate two highly efficient Nd:YLiF4 lasers, achieving the highest efficiencies for Nd:YLF side-pumped at 800 nm.

  • IPEN-DOC 29711

    SILVA, SIDNEY L. da; PRADO, FELIPE M. ; TOFFOLI, DANIEL J.; WETTER, NIKLAUS U. . Characterization of the photoelastic dispersion coefficient using polarized digital holography. Journal of the Optical Society of America A, v. 40, n. 4, p. C108-C114, 2023. DOI: 10.1364/JOSAA.482543

    Abstract: The photoelastic dispersion coefficient represents the relationship between stress and the differences in refractive indices in a birefringent material. However, determining the coefficient using photoelasticity is challenging, as it is difficult to determine the refractive indices within photoelastic samples that are under tension. Here we present, for the first time, to our knowledge, the use of polarized digital holography to investigate the wavelength dependence of the dispersion coefficient in a photoelastic material. A digital method is proposed to analyze and correlate the differences in mean external stress with differences in mean phase. The results confirm the wavelength dependence of the dispersion coefficient, with an accuracy improvement of 25% compared to other photoelasticity methods.

    Palavras-Chave: photoelasticity; wavelengths; coefficient of performance; refraction; holography; lasers

  • IPEN-DOC 28688

    PRADO, FELIPE M. ; UTIYAMA, KAREN A.U.; TOFFOLI, DANIEL J.; WETTER, NIKLAUS U. ; SILVA, SIDNEY L. da. Computational algorithm from the Huygens-Fresnel’s diffraction integral for two-dimensional holographic reconstruction. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 44, p. e20210193-1 - e20210193-4, 2022. DOI: 10.1590/1806-9126-RBEF-2021-0193

    Abstract: While most common holographic methods of digital reconstruction are based on the convolution theory, for the ease in the mathematical approach, here we present an algorithm by a discretization of the Huygens-Fresnel integral from a Taylor series expansion to produce a bidimensional Fourier transform. Compared to the digital convolution method, the algorithm presented here is more concise and generates a reduction in processing time, since the Fourier transform appears only once in the discretization. Another advantage is associated with the production of results in the frequency domain, allowing the optical information to be obtained directly.

    Palavras-Chave: computer codes; fresnel coefficient; holography; fourier transformation; digital systems; images

  • IPEN-DOC 29926

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMÁS J.; WETTER, NIKLAUS U. . Efficient trichromatic Nd:YLF Laser emitting at 1047 nm, 1053 nm and 1314 nm. Photonics, v. 10, n. 10, p. 1-10, 2023. DOI: 10.3390/photonics10101146

    Abstract: We report a Nd:YLF laser, side-pumped by a diode-stack at 797 nm with 1545 W peak power, resulting in triple-wavelength emission at 1314 nm, 1053 nm, and 1047 nm. The resonator is capable of emitting each wavelength separately as well as any combination of them simply by cavity alignment. When operating at 1314 nm, the laser reached record optical-to-optical efficiency of 49%, with a slope efficiency of 53%.

  • IPEN-DOC 29783

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMAS J. ; VIEIRA, TARCIO de A. ; WETTER, NIKLAUS U. . High-power Nd:YLF four-level lasers with 68% slope efficiency. Applied Optics, v. 62, n. 8, p. C49 - C52, 2023. DOI: 10.1364/AO.476541

    Abstract: Three laser resonators are demonstrated emitting at 1053 nm and pumped at 797 nm by volume Bragg gratingequipped diodes, achieving the highest reported efficiencies for Nd:YLF in a four-level system, to the best of our knowledge. A peak output power of 880 W is achieved by pumping the crystal with a diode stack of 1.4 kW of peak pump power.

    Palavras-Chave: neodymium lasers; resonators; optical radar

  • IPEN-DOC 30189

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMAS J.; WETTER, NIKLAUS U. . Highly-efficient, dual-wavelength Nd:YLF laser emitting at 1314 nm and 1047 nm. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS; SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, July 31 - August 3, 2023, Campinas, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2023. DOI: 10.1109/OMN/SBFOTONIOPC58971.2023.10230922

    Abstract: We report a record optical-to-optical efficiency of 43% and a slope efficiency of 48% for a Nd: YLF laser emitting at 1314 nm. The crystal was side-pumped by a VBG-equipped diode emitting at 797 mn, with a peak power of 1545 W. We also report simultaneous dual-wavelength emission, at 1313 nm and 1047 nm.

  • IPEN-DOC 29238

    PRADO, FELIPE M. . Laser chaveado bombeado por diodos tipo "stack" para aplicações em monitoração ambiental LIDAR / Q-switched laser pumped by diode stack for applications in environmental monitoring LIDAR . 2022. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 61 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-07112022-160209

    Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de ressonadores de Nd:YLF emitindo no comprimento de onda de 1053 nm. Inicialmente, foram construídos ressonadores simples e compactos que, com a utilização de um diodo de bombeio equipado com VBG, alcançaram valores recordes de eficiências ópticas e de inclinação, com o bombeio na banda de 800 nm. As configurações subsequentes tiveram como objetivo melhorar a qualidade do feixe a fim de obter um feixe limitado por difração. Bombeio direto do cristal Nd:YLF foi apresentado, com o comprimento de onda de 863 nm, em uma cavidade simétrica plano-plano com lentes cilíndricas. Nesta, foram alcançados valores expressivos em termos de eficiência de inclinação, para lasers de neodímio bombeados por diodos, enquanto mantendo uma operação monomodo para o regime QCW. Por fim, foram apresentados configurações de chaveamento passivo que alcançaram altas energias por pulso e o maior valor de potencia pico para um cristal Nd:YLF chaveado passivamente por um cristal de Cr:YAG.

    Palavras-Chave: diode-pumped solid state lasers; neodymium; resonators; elements; optical radar; environmental protection; environmental impacts; earth atmosphere; monitoring

  • IPEN-DOC 30049

    WETTER, NIKLAUS U. ; PRADO, FELIPE M. ; VIEIRA, TARCIO de A. ; DEANA, ALESSANDRO M. . Modern diode pumped solid state lasers. In: CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS: APPLICATIONS AND TECHNOLOGY, May 7-12, 2023, San Jose, CA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/CLEO_AT.2023.ATu3R.1

    Abstract: A brief review of the advances in diode-pumped, Neodymium-doped, high-efficiency lasers is presented, showing how different configurations were able to achieve extremely elevated slope efficiencies, close to the quantum limit, while demonstrating excellent beam quality.

  • IPEN-DOC 28683

    VIEIRA, TARCIO de A. ; PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Nd:YLF laser at 1053 nm diode side pumped at 863 nm with a near quantum-defect slope efficiency. Optics and Laser Technology, v. 149, p. 1-5, 2022. DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107818

    Abstract: Laser emission at the 1053 nm transition of Nd:YLF4 is demonstrated using diode-side-pumping at 863 nm directly into the emitting level. The laser configuration uses one total internal reflection at the pump face and provides the highest slope efficiency reported for the Nd:YLF4 medium, close to the quantum limit. In quasi-continuous mode, the laser operates with diffraction-limited beam quality and 78.2% slope efficiency with 14.4 W of output power. In continuous mode, 75.7% slope efficiency in both single-mode and multimode operation is achieved, with 13.5 W output power.

    Palavras-Chave: lasers; neodymium lasers; lithium fluorides; yttrium fluorides; crystal doping; optical pumping

  • IPEN-DOC 28758

    PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Nd:YLF laser pumped at 797 nm with 68% slope efficiency. In: ANDREW CLARKSON, W. (Ed.); SHORI, RAMESH K. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 1198007-1 - 1198007-5. (Proceedings SPIE 11980, Solid State Lasers XXXI: Technology and Devices). DOI: 10.1117/12.2608967

    Abstract: We demonstrate a Nd:YLiF4 laser emitting at the 1053nm transition while side-pumped at 797nm by a VBG equipped diode. Initially, a plane-concave cavity is employed using a total internal reflection at the crystal pump face. The laser operated in QCW-mode and produced 68% of slope and 66% of optical efficiency with 67 W of peak output power, while having a multimode beam quality. These efficiencies are the highest ever reported for the Nd:YLF4 pumped at 800nm.

    Palavras-Chave: neodymium lasers; lasers; solid state lasers; optical pumping; diode-pumped solid state lasers

  • IPEN-DOC 28632

    VIEIRA, TARCIO de A. ; PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Near quantum limited slope efficiency Nd:YLF4 laser. In: ADVANCED SOLID STATE LASERS; LASER APPLICATIONS CONFERENCE, October 3-7, 2021, Washington, DC, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: OSA, 2021. DOI: 10.1364/ASSL.2021.AW3A.6

    Abstract: We report on a Nd:YLF4 laser diode-side-pumped at 863 nm, resulting in 75% slope efficiency and 13.8 W of CW output power.

    Palavras-Chave: neodymium; doped materials; lasers; diode-pumped solid state lasers

  • IPEN-DOC 30103

    PRADO, FELIPE M. ; SOUZA, PEDRO H.M. de; SILVA, SIDNEY L. da; WETTER, NIKLAUS U. . Photoelastic dispersion coefficient analysis of epoxy regin samples with and without dental implants. In: FRONTIERS IN OPTICS; LASER SCIENCE, October 9-12, 2023, Tacoma, WA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/FIO.2023.JTu7C.4

    Abstract: We characterize the dispersion coefficient of epoxy resin samples using Photoelasticity and digital holography. Furthermore, we analyzed the change in its coefficient with an added ceramic dental implant using traditional Photoelasticity.

  • IPEN-DOC 30190

    PRADO, FELIPE M. ; SOUZA, PEDRO H.M. de; SILVA, SIDNEY L. da; WETTER, NIKLAUS U. . Photoelastic dispersion coefficient by holographic reconstruction with neural networks and the Fresnel method. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS; SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, July 31 - August 3, 2023, Campinas, SP. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2023. DOI: 10.1109/OMN/SBFOTONIOPC58971.2023.10230956

    Abstract: Here we report the characterization of the photoelastic dispersion coefficient using digital holography with two distinct reconstruction methods: one based on the Fresnel method and the other utilizing convolutional neural networks (CNN). The CNN was trained with reconstruction from the Fresnel method and was able to provide reconstructions with an average Mean Squared Error of 0.006.

  • IPEN-DOC 28110

    PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Record optical efficiency for a diode-side-pumped Nd:YLiF4 laser operating at 1053 nm. In: SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, May 31 - June 2, 2021, Online. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2021. DOI: 10.1109/SBFOTONIOPC50774.2021.9461863

    Abstract: Here we compare the efficiency and beam parameters of different single-bounce Nd:YLF4 resonators. A total of five cavities were made by changing both, the curved mirror and the output coupler of the resonator. The best configuration resulted in a cavity that generated a record optical-to-optical efficiency of 63.3% and 66.4% of slope efficiency, with a peak output power of 64.5 W for a pumping power of 101.8 W at 797 nm.

    Palavras-Chave: solid state lasers; neodymium lasers; diode-pumped solid state lasers; cavity resonators; vanadates

  • IPEN-DOC 30102

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMAS J.; VIEIRA, TARCIO de A. ; DEANA, ALESSANDRO M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Results in highly-efficient side-pumped Nd:YLF lasers. In: FRONTIERS IN OPTICS; LASER SCIENCE, October 9-12, 2023, Tacoma, WA, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: Optica Publishing Group, 2023. DOI: 10.1364/FIO.2023.JTu5A.49

    Abstract: Here we present resents advancements in Nd:YLF lasers, achieving record-breaking efficiency and output energies. In Q-switched operation, we obtained output energy of 41.2 mJ with peak power of 46 MW. Furthermore, we achieved a near quantum-defect slope efficiency of 78.2%, the highest reported for Nd:YLF lasers. We also present efficient 1314 nm laser emission.

  • IPEN-DOC 29621

    PRADO, FELIPE M. ; FRANCO, TOMAS J. ; WETTER, NIKLAUS U. . Sub-nanosecond, 41 mJ pulse energy, passively Q-switched Nd:YLF laser. Optics and Laser Technology, v. 162, p. 1-6, 2023. DOI: 10.1016/j.optlastec.2023.109257

    Abstract: A sub-nanosecond, diode-stack side-pumped, passively Q-switched Nd3+:YLF4/Cr4+:YAG Laser is reported in a compact cavity design, generating one pulse of 41 mJ with a pulse width of 894 ps, achieving a peak output power of 46 MW and beam quality M2 of 5.4 × 5.9 (HxV). The number of pulses in the pulse train could be adjusted from one pulse to ten pulses of 111 mJ total output energy and 23.7 % optical efficiency by adjusting the focus distance while maintaining sub-nanosecond pulse duration. This resonator can also be used for high-power simultaneous Q-switched laser emission at 1047 nm and 1053 nm.

    Palavras-Chave: q-switching; high energy physics; crystals; pumping

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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