Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-26T09:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_LeandroLeite_M.pdf: 3663517 bytes, checksum: 7cbc47ab6b6803c14a2cfe4f07ab7920 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O tema deste trabalho de mestrado é o desenvolvimento de componentes ópticos difrativos em relevo de alta frequência espacial. Este desenvolvimento pode ser dividido em três etapas: projeto, processo de gravação das microestruturas em relevo e caracterização do componente. O projeto é realizado utilizando-se programas que resolvem numericamente as equações de Maxwell, com condições de contorno apropriadas, considerando-se a viabilidade dos materiais e estruturas. A gravação é realizada utilizando exposições holográficas em fotorresinas positivas associadas à técnicas de litografia. A caracterização das microestruturas é feita via microscopia eletrônica de varredura enquanto que a medida de suas propriedades ópticas é feita através de sistemas específicos para cada componente. Foram desenvolvidos quatro tipos de componentes ópticos difrativos: lâmina de onda, divisor de polarização, filtro difrativo e polarizador de grade. Alguns deles como o divisor de polarização e o polarizador de grade apresentaram desempenho bastante promissores, aproximando-se do desemprenho de componentes similares comerciais. Durante este trabalho de mestrado obteve-se não apenas o desenvolvimento de cada etapa individual do processo de fabricação de componentes ópticos difrativos, mas montou-se o processo completo, interligando-se as etapas. Os componentes obtidos demonstram a viabilidade desta linha de pesquisa que pode gerar produtos comercializáveis no futuro próximo / Abstract: The subject of this thesis is the development of relief diffractive optical components with high spatial frequency. This development can be divided in three steps: design, recording of relief microstructures and the characterization of the components. The design is made by considering the feasibility of structures and materials and using Softwares to calculate the diffraction efficiencies. The recording is made by holographic exposures in positive photoresist films associated with lithographic techniques. The microstructure is characterized using scanning electron microscopy while the measurement of the optical properties is performed in specific setups developed for each component. Four types of diffractive optical components have been developed: wave-plate, polarizing beam splitter, diffractive filter and wire-grid polarizer. Some of them, like the polarizing beam splitter and the wire-grid polarizer, exhibited a performance similar to commercial components. The contribution of this work was not only the development of each individual step, but the establishment a complete process sequence. The achieved components demonstrated the potential of this research line that could generate commercial components in the near future / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador : Hugo E. Hernandez-Figueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T00:53:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dartora_CesarAugusto_M.pdf: 2372010 bytes, checksum: 5c85ef240c3a6dc4999947706b0e3464 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rached_MichelZamboni_D.pdf: 9040842 bytes, checksum: ddb152e6021ef4b96efb2146e09c2b40 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho de tese, realizamos um estudo teorico sistematico das chamadas Ondas Localizadas (ou Ondas Não Difrativas), bem como suas possiveis aplicações em optica, abrangendo feixes e pulsos. Os resultados são enumerados a seguir: (I) Um metodo matematico simples foi desenvolvido, unificando os diferentes tipos de ondas - subluminais, luminais e superluminais - possibilitando a obtenção de novas soluções localizadas para a equação de onda, em particular para as equações de Maxwell, incluindo aquelas com energia finita; (II) Um metodo de focalização espaço-temporal foi desenvolvido com o uso de superposições continuas de pulsos tipo X de diferentes velocidades; (III) Foram obtidas as primeiras soluções localizadas em meios guiados - guias metalicos ocos e coaxiais; (IV) Foram obtidas as primeiras soluções analiticas descrevendo pulsos não difrativos e não dispersivos em meios materiais, usando-se superposições de feixes de Bessel com diferentes angulos de axicon; (V) Ainda em meios materiais, foi mostrado que pulsos tipo X com chirp, com angulo de axicon fixo, podem ser eficientes no controle conjunto da difração e dispersão; (VI) Um metodo, para o modelamento longitudinal de intensidade de um campo optico, foi desenvolvido a partir de superposições apropriadas de feixes de Bessel de mesma frequencia, por'em com diferentes numeros de onda longitudinais / Abstract: In this thesis work we perform a thorough theoretical study of the so-called Localized Waves (or Non-diffracting Waves), as well as of their possible applications in Optics, considering both Localized beams and Localized pulses. Our main results are the following: (I) We have developed a simple mathematical method, unifying the different classes of localized waves ¿ subluminal, luminal and superluminal ¿, which allowed obtaining a host of new Soliton-like Solutions to the wave equations and in particular to Maxwell equations, including those with finite energy; all our solutions being expressed in closed form;(II) We have found out a method for the space-time focusing of our Localized Waves, by continuous superpositions of X-shaped pulses with different velocities, that is, with different ¿axicon angles¿; let us recall that the X-shaped waves resulted to represent the most typical, and useful, superluminal waves; (III) We have constructed for the first time Localized Solutions propagating rigidly along guides: namely, along empty waveguides or coaxial cables; (IV) We have discovered the first analytical solutions describing non-diffractive and non-dispersive pulses travelling in material (dispersive) media, by exploiting suitable superpositions of Bessel beams with different axicon angles. (V) Still for material media, we have shown that chirped X-shaped pulses (even with fixed axicon angle) can be constructed, which simultaneously resist both diffraction and dispersion; (VI) Finally, a method has been carried out for the longitudinal design of the Localized Wave intensity, by having recourse to appropriate superposition of Bessel beams with the same frequency, but, this time, with different longitudinal wavenumbers / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Michel Zamboni Rached / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:43:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GarayAvendano_RogerLeonardo_M.pdf: 3532246 bytes, checksum: c57f4a9f337b3e0e75f701a896e690a0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Embora a propagação de feixes ópticos seja um tema muito investigado, existe ainda uma grande variedade de estudos a se efetuar, principalmente no desenvolvimento de métodos que permitam, de forma analítica, a descrição exata da enorme diversidade de feixes com propriedades distintas. A principal contribuição desta dissertação é a proposta de uma metodologia matemática para a obtenção de feixes escalares e eletromagnéticos não paraxiais puramente propagantes como soluções analíticas exatas da equação de onda e das equações de Maxwell. Tal método baseia-se em uma solução analítica para as integrais que descrevem superposições de feixes de Bessel de ordem zero (não evanescentes) com qualquer tipo de função espectral. Exemplos de feixes não paraxiais são apresentados para a validação do método proposto neste trabalho, os quais provam a grande eficiência em termos do pouco esforço computacional quando são comparados com os métodos de outros autores / Abstract: Although the propagation of optical beams has been vastly studied, there is still a huge amount of research topics to be exploited, mainly regarding the developing of exact analytic methods. The main contribution of this work is the development of a mathematical methodology to obtain nonparaxial propagating scalar and electromagnetic beams as exact analytic solutions of the wave equation and Maxwell's equations, respectively. This method is based on a very general solution to the continuous superposition of zero order Bessel beams (non-evanescent) with any kind of spectral function. Examples of non paraxial beams are shown to validate the method proposed in this work, which proves to be very efficient, based on low computational effort when compared to other author's methods / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica