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Mestrado

Eletromagnetismo Computacional (TP544)

O eletromagnetismo descreve a interação entre as cargas elétricas usando um sistema de equações diferenciais parciais conhecido como as equações de Maxwell. Para estas equações só são conhecidas algumas soluções analíticas que abrangem um número limitado de problemas, e alguns desses problemas não são aplicáveis às situações reais que são de interesse na engenharia. Em consequência, algumas aproximações são realizadas para poder resolver esta brecha entre a teoria e a experimentação.

Esta disciplina pretende dar uma introdução a algumas ferramentas computacionais e desenvolver as habilidades necessárias para poder simular diferentes dispositivos eletromagnéticos.

Ementa:

Revisão de Eletromagnetismo; Estimativa de erro; Diferenças finitas; Problemas de autovalores; Diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD); Método dos elementos finitos (FEM); Método dos momentos (MoM).

Alguns links de interesse:
Finite-element Methods for Electromagnetics
Stanley Humphries
http://www.fieldp.com/femethods.html

Numerical Methods for Electromagnetics
http://www.ece.utah.edu/~ece6340/

Electromagnetic Modelling
http://www.cvel.clemson.edu/modeling/

openEMS
http://www.openems.de

Comsol (blog)
https://www.comsol.com/blogs/category/all/electrical/

Tópicos Avançados em Fotônica (TP540)

A fotônica estuda o controle e a aplicação da luz em multiples áreas de estudo, tais como: telecomunicações, medicina, biologia e eletrônica entre outras. O objetivo principal da fotônica e tentar usar o fóton (partícula de luz) da mesma maneira em que a eletrônica usa o elétron. Isto não quer dizer que a fotônica pretenda substituir a eletrônica, mas sim explorar o melhor que tem destes dois mundos (o fóton e o elétron). É por isso que a fotônica é as vezes chamada de optoeletrônica.

O maior sucesso da fotônica é, sem dúvida, as telecomunicações ópticas. Sem elas, a internet não seria o que hoje conhecemos. Isto é devido a que a capacidade de transmissão de uma fibra óptica supera com vantagem qualquer outro canal de comunicação conhecido até hoje. Para criar uma rede de fibra óptica são necessários, além da fibra óptica, outros componentes fotônicos que são fruto da pesquisa em fotônica (e.g. fontes, amplificadores, receptores, etc...).

Esta disciplina possui um forte enfoque na simulação computacional de dispositivos fotônicos. Além disso, realizamos algumas oficinas práticas que permitem dar uma introdução ao trabalho feito dentro dos laboratórios de fotônica. O objetivo deste curso é explorar tecnologias avançadas em fotônica para o aprimoramento dos conceitos estudados em TP539 e TP544, com a finalidade de realização de pesquisa de alto nível na área.


Ementa:
Revisão de Óptica. Guias de onda. Metamateriais. Métodos de simulação computacional. Oficinas práticas.

Bibliografía básica:
• Marek S. Wartak, “Computational Photonics: An Introduction with MATLAB”, Cambridge University Press, 1 Edition, 2013.
• Ting-Chung Poon and Taegeun Kim, “Engineering Optics With Matlab”,World Scientific Publishing Co., 1 Edition, 2006.
• Bahaa E. A. Saleh; Malvin Carl Teich, "Fundamentals of photonics", Wiley-Interscience, 2 Edition, 2007.


Alguns links de interesse:
EMLAB -21st Century Electromagnetics
http://emlab.utep.edu/ee5390em21.htm

Óptica Moderna: Fundamentos e aplicações
Sérgio C. Zilio
http://www.fotonica.ifsc.usp.br/ebook/e-book1.php



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