Tesis por compendio / [ES] La presbicia es el error refractivo con mayor incidencia en la población debido al envejecimiento de la misma. Existen múltiples medidas para corregirla, desde lentes oftálmicas, lentes de contacto, lentes intraoculares etc¿ Actualmente, los implantes intracorneales (corneal inlays) se encuentran entre las soluciones más novedosas. Estos dispositivos se sitúan en el estroma corneal mediante una cirugía mínimamente invasiva. Existen tres implantes intracorneales comerciales cuyos mecanismos difieren entre sí. El más estudiado es el KAMRA inlay® y utiliza el efecto estenopeico para aumentar la profundad de foco. Por otra parte, Flexivue Microlens® se basa en una estructura multifocal donde el centro focaliza en lejos mientras que la periferia focaliza en cerca. Por último, Raindrop Near Vision® modifica la estructura de la córnea para aumentar el radio de curvatura de la parte central de ésta y permitir enfocar a distancias próximas. Todos ellos deben permitir el paso de nutrientes y oxígeno a través de la córnea, ya sea mediante aperturas o siendo permeables. Existe un cuarto tipo de implante intracorneal no comercial desarrollado por el Diffractive Optics Group (DiOG), el cual distribuye los micro-agujeros, que permiten el paso de nutrientes y oxígeno, en las zonas transparentes de una placa zonal de Fresnel. Además, contiene un agujero central, que actúa como estenopeico. Este dispositivo tiene como nombre Diffractive Corneal Inlay (DCI). Esta Tesis pretende modificar y optimizar los parámetros de diseño del DCI y comparar sus propiedades ópticas con otros implantes intracorneales comerciales. / [EN] Presbyopia is the refractive error with the highest incidence in the population due to the aging of the population. There are many solutions to correct it, from ophthalmic lenses, contact lenses, intraocular lenses, etc... Currently the corneal inlays are among the newest solutions. These devices are placed in the corneal stroma by means of minimally invasive surgery. There are three commercial corneal inlays whose mechanisms differ from each other. The most studied is KAMRA inlay® which uses the pinhole effect to increase the depth of focus. On the other hand, Flexivue Microlens® is based on a multi-focal structure where the center focuses at distance vision while the periphery focuses at near vision. Finally, Raindrop Near Vision® modifies the structure of the cornea to increase the radius of curvature of the central part of it and allow focusing at near vision. All of them must all allow pass through to the cornea nutrients and oxygen, either by holes or being permeable. There is a fourth type of non-commercial corneal inlay developed by the Diffractive Optics Group (DiOG), which distributes micro-holes, allow the passage of nutrients and oxygen, in the transparent zones of a Fresnel zone plate. In addition, it contains a central hole, which acts as a pinhole. This device is called Diffractive Corneal Inlay (DCI). This Thesis aims to modify and optimize the design parameters of the DCI and to compare its optical properties with other commercial corneal inlays. / [CA] La presbícia es l'error refractiu amb major incidència en la població degut a l'envelliment d'aquesta. Hi existeixen múltiples solucions per corregir-la, des de lents oftàlmiques, lents de contacte, lents intraoculars, etc... Actualment, els implants intracorneales comercials es troben entre les solucions mes noves. Aquests dispositius es situen a l'estroma corneal mitjançant uns cirurgia mínimament invasiva. Hi existeixen tres tipus d'implants intracorneals amb diferents mecanismes. El mes estudiat es el KAMRA inlay® i utilitza l'efecte estenopeic per augmentar la profunditat de focus. Per altra banda, Flexivue Microlens® es basa en una estructura multifocal on el centre de la lent focalitza en el focus llunyà mentre que la perifèria focalitza prop. Per últim Raindrop Near Vision® modifica l'estructura de la còrnia per augmentar el radi de curvatura de la part central d'aquesta i permetre enfocar a distàncies pròximes. Tots ells deuen permetre el pas de nutrients i oxigen a través de la còrnia, ja siga mitjançant obertures o sent permeables. Existeix un quart tipus d'implant intracorneal no comercial desenvolupat pel Diffractive Optics Group (DiOG), el qual distribueix els micro-forats, que permeten el flux de nutrients i oxigen, en les zones transparents d'una placa zonal de Fresnel. A més, contenen un forat central, que actua com estenopeic. Aquest dispositiu rep el nom Diffractive Corneal Inlay (DCI). Aquesta tesi pretén modificar i optimitzar els paràmetres de disseny del DCI i comparar les seues propietats òptiques amb altres implantes intracorneals comercials. / Funding: Ministerio de Economía y Competitividad (DPI2015-71256-R); Generalitat Valenciana (PROMETEO/2019/048). D. Montagud-Martínez and V. Ferrando acknowledge the financial support from the Universitat Politècnica de València, Spain (fellowships FPI-2016 and PAID10-18, respectively). / Montagud Martínez, D. (2020). Diseño, realización y evaluación de implantes intracorneales difractivos multifocales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153474 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / The diffractive optical elements have enhanced his importance in the last decades due to the improvement of the technology which allows its construction and the greater computing power that helps predicting the behaviour of the diffractive structures in function of the design parameters without en extra cost. The periodic symmetry become a key factor in order to understand the performance of these elements, and it allows to study the properties and the applicability of the different diffractive elements. However, this periodicity also introduces certain limitation in the design of the elements and their properties, such as high chromatic aberration when they are used as image forming elements. To overcome this limitations it was proposed the use of deterministic aperiodic sequences in the design of the diffractive optical elements. In this Thesis work I study different aperiodic sequences and their effect in the design of new diffractive structures. In particular, we use the Cantor fractal set, the Fibonacci sequence and the Thue--Morse series in the design of devices with different purposes. Along the development of the Thesis there have been generated new diffractive elements which overcome some limitations, opening new field for the application of pre-existing technologies. Between them, they can be highlighted the optical alignment systems, the generation of optical vortex, the reduction of the chromatic aberration and the enhancement of the focal depth in image forming elements. / Los elementos ópticos difractivos han ganado importancia en las últimas décadas debido al avance de la tecnología que permite su construcción y al aumento de la potencia de cálculo computacional que permite predecir, con un coste mínimo, su comportamiento en función de los múltiples parámetros que definen su estructura. La periodicidad constituye un factor clave a la hora de entender su funcionamiento y estudiar las propiedades y aplicabilidad de los diferentes tipos de elementos difractivos. Ahora bien, esta periodicidad también introduce ciertas limitaciones en el diseño de los elementos y en sus propiedades, como por ejemplo una alta aberración cromática al ser utilizados como elementos formadores de imagen. Para superar estas limitaciones se propuso la aplicación de secuencias aperiódicas deterministas al diseño de los elementos ópticos difractivos. En este trabajo de Tesis se han estudiado diferentes secuencias aperiódicas y sus efectos en el diseño de nuevas estructuras difractivas. En particular, se ha utilizado la secuencia fractal de Cantor, la serie de Fibonacci y la serie de Thue--Morse en el diseño de dispositivos difractivos con diferentes finalidades. A lo largo del desarrollo del trabajo de Tesis se han generado nuevos elementos difractivos que superan ciertas limitaciones, abriendo nuevos campos de aplicación a tecnologías preexistentes. Entre ellos, podemos destacar los sistemas de alineación óptica, la generación de vórtices ópticos, la reducción de la aberración cromática y el aumento de la profundidad de foco en elementos formadores de imagen. / Els elements òptics difractius han guanyat importancia les últimes dècades degut a l'avanç de la tecnología que permet la seua construcció y a l'augment de la potència de càlcul computacional que permet predir, amb un cost mínim, el seu comportament en funció dels diferents parámetres que defineixen la seua estructura. La periodicitat constitueix un factor clau a l'hora d'entendre el seu funcionament y estudiar les propietats y aplicabilitat dels diferents tipus d'elements difractius. Ara be, aquesta periodicitat tambe introdueix certes llimitacions en el disseny dels elements y les seus propietats, com per exemple una elevada aberració cromàtica quan actuen com a elements formadors d'imatges. Per superar aquestes llimitacions es va proposar l'aplicació de diferents sequencies aperiòdiques deterministes al disseny dels elements òptics difractius. En aquest treball de Tesi estudie diferents sequencies aperiòdiques y els seus efectes en el disseny de noves estructures difractives. En particular, s'han utilitzat la secuencia fractal de Cantor, la serie de Fibonacci y la serie de Thue--Morse en el disseny de dispositius difractius amb diferents finalitats. Al llarg del desenvolupament del treball de Tesi s'han generat nous elements difractius que superen certes llimitacions, obint nous camps d'aplicació a tecnologies preexistents. Entre ells, podem destacar els sistemes d'alineació òptica, la generació de vòrtex òptics, la reducció de l'aberració cromàtica y l'augment de la profunditat de fòcus d'elements formadors d'imatges. / Ferrando Martín, V. (2017). Diseño y aplicaciones de nuevas estructuras difractivas aperiódicas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/79508 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio