Física ênfase em Óptica e Fotônica - fotonica.ifsc.usp.br · Óptica Moderna: Hospitais,...
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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
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1 - Carreira científica/acadêmica
2 - A área de Óptica e Fotônica
3 - Oportunidades de emprego
4 - A especialização em Óptica e Fotônica
Roteiro
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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
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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.
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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
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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
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1) Uso industrial
APLICAÇÕES DO LASER
3) Outra aplicações
2) Uso militar
4) Áreas médicas e odontológicas
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APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
Corte de materiais
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APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
Corte de materiais
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APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
Micro-usinagem
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APLICAÇÕES INDUSTRIAIS
Alinhamento
d) Solda
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APLICAÇÕES MILITARES
Mira laser
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APLICAÇÕES MILITARES
Star war
Guia de míssel
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OUTRAS APLICAÇÕES
Energia
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OUTRAS APLICAÇÕES
Monitoramento de poluição
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OUTRAS APLICAÇÕES
Comunicações ópticas
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OUTRAS APLICAÇÕES
Artes
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Odontologia
• Laser de Alta Potência
• Laser de Baixa
• Materiais dentários
Medicina
• Tratamento de câncer
• Renegação hepática
APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS
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APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS
Medicina
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Tumor
Retenção
seletiva
da droga
pelo
tumorDroga fotossensível
24 hs
Terapia Fotodinâmica
Tratamento de tumores malignos usando conjunção de droga com luz laser
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Lesão inicial - 40 dias 19 dias após a 1a aplicação
Aplicação do laser 660 nm
Laser
de Baixa Potência
APLICAÇÕES MÉDICAS E ODONTOLÓGICAS
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APLICAÇÕES MÉDICAS
Oftalmologia
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• Remoção de tecido cariado
• Remoção de pigmentação melânica
racial
Laser de Nd:YAG
Er:YAG
APLICAÇÕES ODONTOLÓGICAS
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APLICAÇÕES ODONTOLÓGICAS
Odontologia
Remoção de tecido cariado
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LASER PARA CIRURGIA PERIODONTAL
Remoção de pigmentação melânica
Antes
Depois
Laser de Nd:YAG
Laser de CO2
Aplicação
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OUTRAS APLICAÇÕES
Comunicações ópticas
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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
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PESQUISA
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Eletrônica Fotônica
Transmissão de sinais
Processamento de sinais
Eletricamente
Eletricamente
Transmissão de sinais
Opticamente
(fibras ópticas)
Processamento de sinais
Opticamente
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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.
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Condensação de Bose - Einstein
Física Atômica e Molecular
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Física Atômica e Molecular
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Óptica Não-Linear
• Estudar propriedades ópticas de
materiais
• Materiais orgânicos
• Polímeros
• Cristais
• Vidros especiais
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Aplicação em telecomunicações
Processamento luminoso da informação
• Computadores ópticos
Óptica Não-Linear
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Presente Futuro
Pentium ?
2GHz
Computador Óptico
1000THz
1 milhão de vezes mais rápido
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1) Comunicações, detecção e medidas
APLICAÇÕES DO LASER
4) Produção de energia e uso militar
3) Aplicações médicas
2) Processamento de materiais
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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
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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
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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
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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.
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O Instituto de Física de São Carlos
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Localização
Campus I
USP – Sao Carlos
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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)
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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
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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
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Laboratórios de Ensino de Física
• Física Geral
• Eletrônica e Eletricidade
• Óptica
• Computacao
• Bilogia Geral
• Física Avançada
Ensino – Graduação
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Biblioteca do IFCS
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PÓS-GRADUAÇÃO:
Cursos oferecidos (Mestrado e Doutorado):
• Física Básica
• Física Aplicada
• Interunidades em Ciências e Engenharia de Materiais
Ensino
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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
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FIMEspero encontrar alguns de vocês lá no próximo ano !!!
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