Física

ênfase em Óptica e Fotônica

Prof. Dr. Cleber R. Mendonca

Grupo de Fotônica

IFSC - USP

www.ifsc.usp.br

www.fotonica.ifsc.usp.br

1 - Carreira científica/acadêmica

2 - A área de Óptica e Fotônica

3 - Oportunidades de emprego

4 - A especialização em Óptica e Fotônica

Roteiro

Carreira científica

1990 Ingresso em Física no IFQSC - USP

1992 Engenharia de Produção de Materiais na UFSCar

1993 Bacharel em Física (Opção em Computacional)

1994 Mestrado em Física Básica – IFSC/USP

2000 Doutorado em Física Básica – IFSC/USP

2001 Posdoc CREOL – The College of Optics and Photonics

Florida USA

2001 Prof. IFSC - USP

2005 – 2008 Postdoc Harvard University – Boston - USA

Óptica: é a área que estuda e desenvolve

dispositivos e aplicações que fazem uso da luz

óculos, telescópios, microscópios, câmeras, lasers

e suas aplicações, etc.

A área de Óptica e Fotônica

Fotônica: similar à Óptica, mas com aplicações

mais voltadas às comunicações ópticas tais como:

guias de onda, chaves rápidas puramente ópticas,

memórias, filtros, computadores ópticos, etc.

FotônicaComunicações ópticas,

Dispositivos fotônicos

Óptica Instrumental

Fabricação Óptica: instrumentos

médicos, odontológicos e oftálmicos,

câmaras, telescópios, etc.

Quais dispositivos e que tipos de aplicações?

Espectroscopia óptica,

Lasers e suas aplicaçõesÓptica Moderna

O LaserL

A

S

E

R

ight

mplification by

timulated

mission of

adiation

T. H. Maiman Lâmpada f lash

1960 - T. H. Maiman : laser de rubi

A) Monocromaticidade (cor bem definida)

B) Sintonização

C) Alta potência

D) Colimação

1) Uso industrial

APLICAÇÕES DO LASER

3) Outra aplicações

2) Uso militar

4) Áreas médicas e odontológicas

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Corte de materiais

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Corte de materiais

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Micro-usinagem

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Alinhamento

d) Solda

APLICAÇÕES MILITARES

Mira laser

APLICAÇÕES MILITARES

Star war

Guia de míssel

OUTRAS APLICAÇÕES

Energia

OUTRAS APLICAÇÕES

Monitoramento de poluição

OUTRAS APLICAÇÕES

Comunicações ópticas

OUTRAS APLICAÇÕES

Artes

Odontologia

• Laser de Alta Potência

• Laser de Baixa

• Materiais dentários

Medicina

• Tratamento de câncer

• Renegação hepática

APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS

APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS

Medicina

Tumor

Retenção

seletiva

da droga

pelo

tumorDroga fotossensível

24 hs

Terapia Fotodinâmica

Tratamento de tumores malignos usando conjunção de droga com luz laser

Lesão inicial - 40 dias 19 dias após a 1a aplicação

Aplicação do laser 660 nm

Laser

de Baixa Potência

APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS

APLICAÇÕES MÉDICAS

Oftalmologia

• Remoção de tecido cariado

• Remoção de pigmentação melânica

racial

Laser de Nd:YAG

Er:YAG

APLICAÇÕES ODONTOLÓGICAS

APLICAÇÕES ODONTOLÓGICAS

Odontologia

Remoção de tecido cariado

LASER PARA CIRURGIA PERIODONTAL

Remoção de pigmentação melânica

Antes

Depois

Laser de Nd:YAG

Laser de CO2

Aplicação

OUTRAS APLICAÇÕES

Comunicações ópticas

Ainda mais....

APLICAÇÕES

CD player

Leitor de código de barras

Impressora a laser

Laser pointer

Paquímetro a laser

Sensor de distância

Leitor de código

de barras

PESQUISA

Eletrônica Fotônica

Transmissão de sinais

Processamento de sinais

Eletricamente

Eletricamente

Transmissão de sinais

Opticamente

(fibras ópticas)

Processamento de sinais

Opticamente

Física Atômica e Molecular

Aprisionamento de átomos

Pesquisa básica em escala atômica, investigando a física de gases diluídos

Bose-condensados, interações átomo-átomo na presença de campos ópticos,

espectroscopia de altíssima resolução e tópicos relacionados.

Condensação de Bose - Einstein

Física Atômica e Molecular

Física Atômica e Molecular

Óptica Não-Linear

• Estudar propriedades ópticas de

materiais

• Materiais orgânicos

• Polímeros

• Cristais

• Vidros especiais

Aplicação em telecomunicações

Processamento luminoso da informação

• Computadores ópticos

Óptica Não-Linear

Presente Futuro

Pentium ?

2GHz

Computador Óptico

1000THz

1 milhão de vezes mais rápido

1) Comunicações, detecção e medidas

APLICAÇÕES DO LASER

4) Produção de energia e uso militar

3) Aplicações médicas

2) Processamento de materiais

O Curso

Bacharelado em Física

opção Óptica e Fotônica

Ingresso:

Vestibular FUVEST na carreira de Física (USP – São Carlos)

No início do segundo ano são selecionados 12 alunos

Interessados na enfâse Óptica e Fotônica

Núcleo Geral

Fotônica

Princípios de Comunicações Ópticas

Dispositivos Ópticos

Óptica InstrumentalDesenho Óptico

Técnicas de Fabricação Óptica

Estrutura do curso

Óptica Física

Espectroscopia Óptica

Lasers e suas Aplicações

Óptica Moderna

A. Objetivos:

1. Formação de profissionais para atuação em áreas

tecnológicas de O&F: desenho óptico, fabricação e testes de

componentes ópticos, uso e manutenção de sistemas ópticos,

detetores ópticos, comunicações por fibras ópticas, lasers em

Medicina e Odontologia, etc..

2. O estudante aprende desde a confecção de componentes

ópticos simples até a operação de complexos sistemas que

usam lasers. Entretanto, a formação básica ministrada

possibilitará que o aluno siga uma carreira acadêmica, se assim

o desejar.

A ênfase em Óptica e Fotônica

Óptica Instrumental: Opto, DF Vasconcelos, Eyetec,

MM Optics, Apramed, ARtec, Fhocus, Eikonal, Optovac,

Komlux, Direct Light, Industra, Bioset, Dykron, Femto

Oportunidades de empregohttp://www.prossiga.br/ifsc-usp/optica

Óptica Moderna: Hospitais, Indústrias: LaserTools,

Lasertech, Unilaser, QuantumTech, etc.

Fotônica : PadTec, FiberWork, OptoLink, etc.

O Instituto de Física de São Carlos

Localização

Campus I

USP – Sao Carlos

Docentes: 68

Funcionários técnicos e administrativos: 160

O IFSC conta com dois departamentos:

• Departamento de Física e Informática (FFI)

• Departamento de Física e Ciência dos Materiais (FCM)

Física e Ciência dos Materiais

• Crescimento de cristais e materiais cerâmicos

• Óptica

• FotÔnica

• Semicondutores

• Polímeros

• Física Teórica

Física Fundamental e Informática

• Biofísica molecular

• Cristalografia

• Espectroscopia

• Física Teórica

• Instrumentação e informática

• Filmes Finos

• Ressonância Magnética

Pesquisa

GRADUAÇÃO:

Cursos oferecidos:

• Bacharelado em Física (40 vagas)

• Licenciatura em Ciências Exatas-noturno (50 vaga)

• Física Computacional (40 vagas)

• Ciências Físicas e Biomoleculares (40 vagas)

Ensino

Laboratórios de Ensino de Física

• Física Geral

• Eletrônica e Eletricidade

• Óptica

• Computacao

• Bilogia Geral

• Física Avançada

Ensino – Graduação

Biblioteca do IFCS

PÓS-GRADUAÇÃO:

Cursos oferecidos (Mestrado e Doutorado):

• Física Básica

• Física Aplicada

• Interunidades em Ciências e Engenharia de Materiais

Ensino

O programa de Pós-graduação nos níveis de Mestrado e Doutorado

em Física vem obtendo nota máxima na avaliação CAPES

(atualmente é nota 7), o que mostra estarmos no caminho certo e

em concordância com a vocação inicial do IFSC.

Ensino de pós-graduação

FIMEspero encontrar alguns de vocês lá no próximo ano !!!