Divisão de Fotônica

Alvaro DamiãoTen Cel Mateus

Diáspora

• Subdivisões– Óptica– Sensores – Lasers

• Projetos– JA – 1– JA - 2

– Xingu• Subprojetos

– VISUV– IR

– OPO

• Projetos– SIA– SILVA– Hipersônica

Apresentação

• JA – 2; Hipersônica; fotoquímica (Alberto)• Subdivisão de Sensores (Mateus)

• Subdivisão de Laser e de Óptica, JA – 1;

Um pouco de História

• J. A. A. do Amarante e Sérgio Porto:– Projeto de separação de Isótopos (1972)– Convênio em 12 de Outubro de 1974:

• CNEN (Financiador)• CTA (executor)

• Criação do LEA: 22 de agosto de 1977• Participantes em 1980:CTA/Unicamp/IEA

– 53 pesquisadores e 13 técnicos

• Investimentos até 1981: US$ 6,3 M

Um pouco mais de História

• Trabalhavam no projeto nesta época:– Lin, Guima, Artêmio, Carlos Lima, Elza Vasconcelos,

Spero, Cláudio Rodrigues, Penna, Bozinis, Katiyar, Balbin, J. R. Leite, Othon, A. Fazzio, Brescansin, Forneris, Nei Oliveira, Jayaram, Abel, Segre, Miranda, Ghizoni, Trentino, R. Galvão

– Carlos Schwab,Hugo Fragnito, Gerck, Pitelli, Vladimir Airoldi, Shinkai, Horicléa, Lago, Brito Cruz, Nilson V. Jr, Nicolau, Riva , Leonil, Aramndo MIrage, Daniel Pereira, Lidia, Baraba, Watanuki, Scolari, MT2,

Projetos

• Xingu

• JA -1 • Óptica

VISUV :LVC (sal); corante

IV (CO2)

Publicações eram classificadas

Memorial Sérgio Porto

Primeira exposição pública do projeto JA – 1 acontece em julho de 1992

Pessoal que foi do JA - 1

• Encerra-se a colaboração com a Unicamp - 1981

• Armando e Nilson - Centro de Lasers e Aplicações (CLA/IPEN)

• Brito Cruz• Ghizoni (1982)• Vladimir Airoldi e Corat, Nivaldo

Pessoal em 1986

• Doutores:– Schwab e Nivaldo

• Mestres, engenheiros e bacharéis– Moura Neto, Riva, Marcelo, Neri, Ivo Oliveira,

Bomfim, Germano, Walter Miyakawa, Luiz Fernando, Sérgio Murilo, Hervé, André Cesar

• Técnicos– Ricardo Santos e Mauro Paglioni

Feitos

• 1978 – 1º laser CO2 – 5W• 1981 – Laser de CO2 – 20 W• 1982 – Laser CO2 - 45 W• 1982 - Laser de sal de Cobre – 100 mW • 1984 - 1ª Separação c/ 1 fóton• 1984 - 1º LVC feito em casa• 1985 - Integração de 3 fótons

Feitos

• 1985 - Laser CO2 – TEA 15 J/pulso• 1985 - Espectroscopia a 2 fótons• 1985 - 1ª coleta em espectrômetro• 1986 - Laser CO2 – CW 200 W• 1986 – Laser de vapor de Au – 5 W• 1987 - LVC 5 W• 1989 - Transferência de Tecnologia para a

UNILASER – LVC 40 W

Crises

• 1979 - Morte do Sérgio Porto – 53 anos• 1982 - Morte do Amarante• 1986 - Saída de parte da equipe• 1990 - Collor Financiamento

Vitória• 1992 – 1ª coleta com quantidades

macroscópicas

Busca de novas fontes

• FAPESP– Infra-estrutura

• PADCT– Laser para aplicações médicas

Busca externa pelas competências

estabelecidas no IEAv

Desenvolvimento de lasers

Aplicações de lasers

• Laboratório Dédalo– Corte– Solda– Propriedades tribológicas– Ablação

• Laser em materiais cerâmicos

Desenvolvimentos

• Laser de CO2

• Recuperação de lasers comerciais• Acoplamento de lasers em fibra (1 mm)

Subdivisão de Óptica

• Acreditação pelo INMETRO – 2001• Expansão em quantidade de

equipamentos (Convênio Senai) – 2004• Desenvolvimento de padrões de

rugosidade - 2006

Gargalos• Pessoal• Infra-estrutura• Dificuldades para estabelecer convênios • Dificuldades para acolher estudantes

COMANDO DA AERONCOMANDO DA AERON ÁÁUTICAUTICAComandoComando--Geral de Tecnologia AeroespacialGeral de Tecnologia Aeroespacial

Instituto de Estudos AvanInstituto de Estudos Avanççadosados

EFOEFO--SSRetrospectiva HistRetrospectiva Hist óóricarica

Carlos F. R. Mateus, Ten Cel AvCarlos F. R. Mateus, Ten Cel Av

IEAv IEAv –– 28 Mai 200728 Mai 2007

EFO-S

• Estrutura Atual– Labs

– RH– Projetos

• Retrospectiva Histórica– 1978 – 2007

EFO

EFO-L EFO-O EFO-S

LSFO

LOI

LOE

~US$4M em equipamentos

EFO-SRealizar pesquisa e desenvolvimento de sensores a fibra óptica e a semicondutor, dispositivos de óptic a integrada, dispositivos e sistemas optoeletrônicos e sistemas específicos de processamento de sinais

EFO-SRH

• 12 Pesquisadores– 8 militares / 4civis– 6 doutores

– 5 mestres– 1 engenheiro

• 3 técnicos

EFO-SProjetos

32.000Sensor de Temperatura a Fibra - CNPq1

49.000Sensor de Deformação a Fibra- CNPq2

15.000.000Sistemas Inerciais (SIA) – FINEP5

7

6

4

3

1.199.000CHIP Optoeletrônico – FINEP

1.340.000GIROMAR (Giro Miniaturizado) – FINEP

859.000AOM - Acelerômetro Opto-Mecânico – FINEP

45.000Fontes Ópticas para Sensores a Fibra Óptica - CNPq

Sensores a fibra MEMS/MOEMS

RF-ID

Laser (bombeamento)

Sinal modulado

Substrato óptico

Eletrodos “Gratings”

Er/Yb (seção dopada)

Chip optoeletrônico multifuncional

EFO-SRetrospectiva Histórica• Sensores Ópticos• Sensores Optoeletrônicos• Sensores a Fibra Óptica• Sensores e Atuadores

Optoeletrônicos – MOEMS• MEMS

Sensores

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1978– Cel Marconi e TCel Amarante transferem

para a EAV a parte óptica do míssil ar-ar– 1978 a 1983 – � Iraque � Mectron

• 1979– Telêmetro a laser– Mestrado do Cap Shinkai (1982)

• Orientador TCel Reginaldo

EFO-SRetrospectiva Histórica

• ~1981 – Giro Laser– Vasco, Sérgio Murilo

– Laser He-Ne• Janelas em ângulo• Em anel

– 1983 • Funcionamento em bancada • Circuito Processamento de Sinal

– 1984 – TG do Asp André César (Shinkai, Guizoni)

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1982 – Eletroóptica

• Comunicações ópticas em espaço livre

• Telêmetro/Mira laser

– Giroscópios• Giro laser (81~85)• Fibra Óptica - 82

– TG Asp Carrara – Giroscópio a Fibra Óptica Multimodal

– Orientador TCel Reginaldo– 1983 – Carrara sai para Doutorado em Stanford

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1987– Telêmetro – TG Asp Josiel

• 1988– Criado grupo de sensores

• Óptica Integrada, Fibras, Eletroóptica, Eletrônica

• 1991 - Projeto CIN (Central Inercial de Navegação): VLS– Giroscópios e Acelerômetros a fibra óptica

• Recursos para laboratórios

– 1996: IEAv � IAE e dissolução

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1992 – 1a Máquina de enrolar fibras• 1993 – Projeto Sensores Ópticos

– Solidificar a capacidade técnico-científica

• 1994/1995– Boa injeção de $$ nos Labs

• ~US$1M em equipamentos

• 1996– Sala limpa – pedra fundamental– Criação da EFO-S

• Sub-divisão de Sensores a Fibra Óptica• Sensores distribuídos

BOBINADEFIBRA

ACOPLADORDIRECIONAL A2

ACOPLADORDIRECIONAL A1

POLARIZADORMODULADORDEFASE

OSCILADOR

ROTAÇÃO

PROCESSADORDESINALFOTODETETOR

DIODOLASER

FONTEDECORRENTE

ROTAÇÃO

EFO-SRetrospectiva Histórica

• Projeto Sensores Ópticos

P&D em todos os componentes do GFO

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1997– Prototipagem de

GFOs– Vôo do GFO

em helicóptero

• 1998– Vôo do GFO

no VS - 30

EFO-SRetrospectiva Histórica

• Projeto Sensores Ópticos– Consolidação da atividade de pesquisa em sensores

a fibra óptica no IEAv• 05 teses de doutorado• 12 teses de mestrado• 10 trabalhos de graduação• 26 artigos em periódicos• 40 apresentações em eventos técnico-científicos• 04 patentes• 09 relatórios• 24 fichas informativas de projeto (FIP) – 6 gerentes

– 1999: Encerramento

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1999– Sensor de corrente a fibra óptica

• GFO aberto• Tentativa de industrialização

MMLD

lente lente lente

Polarizador Beam splitter

Fibra PM

Atrasador λ/41

Atrasador λ/42

Beam splitterpolarizador

Espelho

Meio onde circula a corrente

Fibra óptica espelhada

45º45º

0º

Amplificador de transimpedância

Vout

+

_

I1

I2

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 1999– GFO para diferentes aplicações:

• Estratégicas– Giroscópios com alta precisão– Financiador: COMASSE – giroscópios e acelerômetros

• Táticas– Giroscópios miniaturizados– Financiador: FINEP

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 2000– Grades de Bragg

• México, Portugal, Brasil

• 2001– Triedro Girosópico

para a Marinha

Wavelength

Inte

nsi

ty

Transmitted Light

Reflected Light

Incident Light

Wavelength

Tra

nsm

issi

on

∆λ

Wavelength

Re

flect

ion

∆λ

Index Modulation

Λ

Bragg Grating

EFO-SRetrospectiva Histórica

• 2002-2004– Projeto SISNAV

• 2004– Nanotecnologia Aeroespacial

• Articulação política, eventos, Roadmap, novos projetos

• 2005– Projeto SIA

• Grande aporte financeiro• Multi-institucional

– IEAv, IAE, ITA, INPE

• 2007 – Vôo Operação Cumã II– VSB-30

EFO-S19

78Ó

ptic

a m

íssi

l ar-

ar19

79T

elêm

etro

1981

Giro

lase

r19

82T

G G

FO

1984

Giro

lase

r em

ban

cada

Pro

cess

amen

to s

inal

1988

Cria

do G

rupo

de

Sen

sore

s

1991

Pro

jeto

CIN

1993

Pro

jeto

Sen

sore

s Ó

ptic

os

1997

Vôo

GF

O e

m

helic

ópte

ro19

98V

ôo G

FO

no V

S -

30

1995

Upg

rade

dos

Labs

1996

Cria

ção

EF

O-S

Sal

a Li

mpa

1999

Sen

sor

de c

orre

nte

GF

O p

ara

aplic

açõe

s tá

ticas

e

estr

atég

icas

2000

Gra

des

de B

ragg

2001

Trie

dro

Giro

scóp

ico

2002

Pro

jeto

SIS

NA

V20

04A

cele

rôm

etro

a F

ibra

Ópt

ica

Nan

otec

nolo

gia

Aer

oesp

acia

l20

06P

roje

to S

IAP

roje

to C

hip

Opt

oele

trôn

ico

2007

Vôo

VS

B-3

0 O

pera

ção

Cum

ãII

Pessoal1983-2007

• Pesquisadores– 19 militares (8

doutores)– 13 civis (8

doutores)

• Técnicos– 12

Lira

Tales

Nunes

Rogério

Vilson

Rabelo

Pierre Mattei

Mateus

Gáudio

Castro

Paciti

Brennand

Josiel

Camilo

Lisbôa

André César

César

André Cunha

Carrara

Zângaro

Alexandre Pohl

Sgarbi

Sérgio Murilo

Galdieri

Vasco

Erik

Ricardo Teixeira

Carmem

Germano

Jorge

Marcos Tadeu

Juliano

Alpheu

José Mário

Sérgio Cunha

Ildefonso

Valtenci

Herbert

Bianchi

Cíntia

Antonio Ribeiro

Keyla

Rodolfo

Serginho

Conclusão

Quem faz a história são as pessoas!

Quem conta a história tem um poder danado...

Lira

Tales

Nunes

Rogério

Vilson

Rabelo

Pierre Mattei

Mateus

Gáudio

Castro

Paciti

Brennand

Josiel

Camilo

Lisbôa

André César

César

André Cunha

Carrara

Zângaro

Alexandre Pohl

Sgarbi

Sérgio Murilo

Galdieri

Vasco

Erik

Ricardo Teixeira

Carmem

Germano

Jorge

Marcos Tadeu

Juliano

Alpheu

José Mário

Sérgio Cunha

Ildefonso

Valtenci

Herbert

Bianchi

Cíntia

Antonio Ribeiro

Keyla

Rodolfo

Serginho