Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T14:41:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T14:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) Previous issue date: 2014-12-11 / Lasers de pulsos ultracurtos baseados em fibras ópticas como meio de ganho constituem fortes candidatos para substituir lasers de estado sólido mais tradicionais, tais como o laser de Ti:safira. Uma das razões é o custo direto e outra é a possibilidade de compactação de sistemas que ocupam muito espaço e consomem quantidades significativas de energia. Um dos problemas de lasers baseados em fibras ópticas é que a potência óptica média disponível é relativamente baixa, da ordem de poucas dezenas de mW. Em nosso laboratório o interesse é em fazer uso de lasers em fibra pulsados para aplicações em metrologia óptica e óptica quântica e, em ambos os casos, as potências requeridas são maiores, indicando a necessidade de desenvolver um amplificador óptico. O sistema deve ser capaz de amplificar pulsos que incialmente têm duração da ordem de centenas de femtosegundos, taxa de repetição de centenas de MHz e energias por pulso da ordem de 1 pJ. Estes parâmetros indicam que o sistema deve operar num regime de forte saturação. Nesta dissertação serão descritos a construção e caracterização um amplificador óptico que faz uso de uma fibra dopada com érbio como meio de ganho. Foram testadas várias combinações de comprimento de fibra de ganho, comprimento de fibra de entrada e de saída que permitiram controlar os efeitos dispersivos e não lineares de forma a obter os maiores ganhos possíveis, mas mantendo a duração temporal dos pulsos amplificados dentro de uma faixa aceitável para as aplicações de interesse do laboratório. Com isto obtivemos um amplificador com um ganho de aproximadamente x15, com potências de entrada da ordem de 10 mW, mantendo a duração de pulso de saída do sistema da mesma ordem daquela do pulso de entrada. Estas características são satisfatórias para as aplicações em que o sistema será utilizado. / Ultrashort pulse laser based optical fiber as the gain medium are strong candidates to replace more traditional lasers solid state lasers such as Ti: sapphire. One reason is the direct cost and the other is the possibility of compression systems that take up much space and consume significant amounts of energy. One of the problems of lasers based on optical fibers is that the average optical power available is relatively low, of the order of a few tens of mW. In our laboratory interest is the use in pulsed fiber lasers for applications in quantum optics and optical metrology and, in both cases, the required powers are higher, indicating a need to develop an optical amplifier. The system should be able initially to amplify pulses that have a duration on the order of hundreds of femtoseconds, repetition rate of hundreds of MHz and pulse energies on the order of 1 pJ. These parameters indicate that the system should operate in a regime of strong saturation. This dissertation will be described the construction and characterization of an optical amplifier which makes use of an erbium doped fiber as the gain medium. Various combinations of gain fiber length, fiber length input and output control enabled dispersive and nonlinear effects in order to obtain the highest possible gains while maintaining the temporal duration of the amplified pulses within an acceptable range were tested for the applications of interest for the laboratory. With this we obtained an amplifier with a gain of about x15, with the input powers of about 10 mW, while maintaining the pulse duration of the output of the same order as that of the input pulse system. These features are suitable for applications where the system is used.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-26T15:07:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T15:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertacao luis giraldo.pdf: 10535616 bytes, checksum: 68be7b1f243dec018540fff871537861 (MD5) Previous issue date: 2014-12-11 / Lasers de pulsos ultracurtos baseados em fibras ópticas como meio de ganho constituem fortes candidatos para substituir lasers de estado sólido mais tradicionais, tais como o laser de Ti:safira. Uma das razões é o custo direto e outra é a possibilidade de compactação de sistemas que ocupam muito espaço e consomem quantidades significativas de energia. Um dos problemas de lasers baseados em fibras ópticas é que a potência óptica média disponível é relativamente baixa, da ordem de poucas dezenas de mW. Em nosso laboratório o interesse é em fazer uso de lasers em fibra pulsados para aplicações em metrologia óptica e óptica quântica e, em ambos os casos, as potências requeridas são maiores, indicando a necessidade de desenvolver um amplificador óptico. O sistema deve ser capaz de amplificar pulsos que incialmente têm duração da ordem de centenas de femtosegundos, taxa de repetição de centenas de MHz e energias por pulso da ordem de 1 pJ. Estes parâmetros indicam que o sistema deve operar num regime de forte saturação. Nesta dissertação serão descritos a construção e caracterização um amplificador óptico que faz uso de uma fibra dopada com érbio como meio de ganho. Foram testadas várias combinações de comprimento de fibra de ganho, comprimento de fibra de entrada e de saída que permitiram controlar os efeitos dispersivos e não lineares de forma a obter os maiores ganhos possíveis, mas mantendo a duração temporal dos pulsos amplificados dentro de uma faixa aceitável para as aplicações de interesse do laboratório. Com isto obtivemos um amplificador com um ganho de aproximadamente x15, com potências de entrada da ordem de 10 mW, mantendo a duração de pulso de saída do sistema da mesma ordem daquela do pulso de entrada. Estas características são satisfatórias para as aplicações em que o sistema será utilizado. / Ultrashort pulse laser based optical fiber as the gain medium are strong candidates to replace more traditional lasers solid state lasers such as Ti: sapphire. One reason is the direct cost and the other is the possibility of compression systems that take up much space and consume significant amounts of energy. One of the problems of lasers based on optical fibers is that the average optical power available is relatively low, of the order of a few tens of mW. In our laboratory interest is the use in pulsed fiber lasers for applications in quantum optics and optical metrology and, in both cases, the required powers are higher, indicating a need to develop an optical amplifier. The system should be able initially to amplify pulses that have a duration on the order of hundreds of femtoseconds, repetition rate of hundreds of MHz and pulse energies on the order of 1 pJ. These parameters indicate that the system should operate in a regime of strong saturation. This dissertation will be described the construction and characterization of an optical amplifier which makes use of an erbium doped fiber as the gain medium. Various combinations of gain fiber length, fiber length input and output control enabled dispersive and nonlinear effects in order to obtain the highest possible gains while maintaining the temporal duration of the amplified pulses within an acceptable range were tested for the applications of interest for the laboratory. With this we obtained an amplifier with a gain of about x15, with the input powers of about 10 mW, while maintaining the pulse duration of the output of the same order as that of the input pulse system. These features are suitable for applications where the system is used.

El objetivo de esta tesis es el diseño, fabricación y caracterización de láseres de fibra como fuentes ópticas compactas con aplicaciones de fotónica de microondas, como son la generación de ondas en la banda de microondas-milimétricas y la conversión analógico-digital asistida ópitcamente. Las prestaciones de la tecnología electrónica en estas aplicaciones están limitadas para frecuencias de trabajo de decenas de GHZ. En este contexto, la tecnología óptica ha encontrado aplicaciones potenciales con el fin de extender las especificaciones de sistemas de microondas tradicionales. En particular, los láseres de de fibra se presentan como fuentes ópticas fiables de coste reducido las cuales están ganando interés como soluciones compactas en comparación con láseres de estado sólido. Esta tesis presenta el desarrrollo de un láser de fibra de realimentación distribuida capaz de emitir en dos longitudes de onda en régimen continuo para la generación de señales de microondas por fotomezclado. La cavidad óptica está constituida por una red de difracción de Bragg grabada en una fibra dopada con erbio, en la que se aplican dos desfases puntuales. La sintonización dinámica de la diferencia de frecuencia de los dos modos emitidos se lleva a cabo mediante el empleo de dos actuadores piezoeléctricos controlados por una fuente de tensión continua. Tras la fotodetección de la salida del láser se obtiene una señal de microondas con un rango de sintonización continuo de 0.12-7 GHz. La máxima frecuencia de sintonización viene limitada por el ancho de banda espectral de la red de difracción. Por ello, se ha estudiado una segunda configuración del láser con el fin de incrementar el rango de sintonización. La implementación de dos cavidades de realimentación distribuida con diferentes frecuencias de emisión en la misma fibra dopada permite un control más versátil de las frecuencias de emisión de ambos modos ópticos. Esta fuente altamente compacta y sencilla es capaz de proporcionar un / Villanueva Ibáñez, GE. (2012). Continuous Wave and Pulsed Erbium-Doped Fiber Lasers for Microwave Photonics Applications [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17801 / Palancia

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

Esta tesis expone realizaciones experimentales sobre tres temas desarrolladas en el Grupo de Óptica Cuántica de la PUCP. Primero, tenemos el trabajo sobre tomografía de un estado puro bipartito de camino-polarización, donde se produjeron y caracterizaron dichos estados para luz clásica. Se propuso un método que requiere mediciones estándar de polarización, aun cuando el estado sea bipartito. Se obtuvieron resultados satisfactorios de tres estados con distintas fases y amplitudes. Luego, y también para luz clásica, se presenta la extensión para dos qubits del Teorema de polarización-coherencia (PCT) (Eberly et al., 2017), que involucra la dualidad onda-partícula. Este teorema, que relaciona visibilidad, distinguibilidad y polarización, se extendió luego para el caso donde la polarización actúa como marcador (De Zela, 2018), sin embargo, el qubit de camino no tenía participación en las cantidades a medir. Es así que se expone una realización experimental que permite también su contribución, evidenciando la generalización del teorema. Finalmente, con fotones individuales, se proponen dos extensiones a estados puros tripartitos. Por un lado, la del PCT y, por otro, la Relación de trialidad (Qian et al., 2018), que involucra visibilidad, distinguibilidad y concurrencia. Para ello, se aprovechó la restricción entre grado de polarización y concurrencia (Qian et al., 2016), donde esta puede referirse ahora a sectores del estado tripartito, por lo que se usó una concurrencia generalizada (Rungta et al, 2001). De esa manera, veremos que el entrelazamiento entre subsistemas participará en ambas relaciones que se buscan generalizar, además de ampliar la visión sobre el concepto de dualidad onda-partícula. / This thesis presents experimental realizations on three topics developed in the Quantum Optics Group of the PUCP. First, we have the work on tomography of a pure bipartite state of pathpolarization, where these states for classical light were produced and characterized. A method was proposed that requires standard polarization measurements, even if the state is bipartite. Satisfactory results were obtained from three states with different phases and amplitudes. Then, and also for classical light, the extension for two qubits of the Polarization-Coherence Theorem (PCT) (Eberly textitet al., 2017) is presented, which involves wave-particle duality. This theorem, which relates visibility, distinguishability and polarization, was then extended for the case where polarization acts as a marker (De Zela, 2018), however, the path qubit had no participation in the quantities to be measured. Thus, an experimental realization is presented that also allows his contribution, evidencing the generalization of the theorem. Finally, with individual photons, two extensions to pure tripartite states are proposed. On the one hand, the PCT and, on the other, the triality relationship (Qian textitet al., 2018), which involves visibility, distinguishability and concurrence. To do this, we took advantage of the restriction between degree of polarization and concurrence (Qian textitet al., 2016), where this can now refer to sectors of the tripartite state, so a generalized concurrence was used (Rungta textitet al, 2001). In this way, we will see that the entanglement between subsystems will participate in both relations that we seek to generalize, in addition to broadening the vision on the concept of wave-particle duality.

El grupo de óptica cuántica de la Sección Física desarrolla temas de investigación teórica y experimental, entre los cuales ocupa un lugar muy importante el tema de fases geométricas. Las propiedades de estas fases, en particular su robustez frente a mecanismos de “decoherencia”, son actualmente objeto de una muy activa investigación en diversos centros. Para ello se utiliza técnicas diversas, como la manipulación del espín neutrónico, o de los estados de polarización de la luz, arreglos superconductores, etc. En nuestro laboratorio se ha implementado una serie de arreglos ópticos, basados en métodos interferométricos y polarimétricos. Con ellos se logra manipular los estados de polarización de la luz, sea esta clásica o cuántica. Para ello se debe poder controlar con suficiente precisión una serie de elementos ópticos, en particular placas retardadoras con las que se modifica el estado de polarización. La fase geométrica depende de varios parámetros, los cuales se logra controlar mediante la orientación de las placas retardadoras. Esta orientación debe variarse continuamente de acuerdo al diseño experimental, y para cada nueva posición debe hacerse un registro de datos (intensidad en el caso de luz clásica, o número de cuentas en el caso de fotones individuales). El posicionamiento y ajuste de los elementos ópticos puede hacerse manualmente; pero esto conlleva dos desventajas: de un lado la precisión limitada (a ±2°) y, de otro lado, la laboriosidad en la toma de datos. El tiempo que demanda esto último puede constituirse en un importante factor limitante para la realización de ciertos arreglos y experimentos. Por ello, resulta esencial contar con un sistema de automatización, mediante el cual pueda lograrse alta precisión en la orientación de los elementos ópticos, a la vez que se acelera el proceso de la toma de datos. Una vez lograda esta automatización, la misma puede aplicarse a una gran diversidad de arreglos, no solo en relación a la fase geométrica, sino también en relación a otros temas, tales como tests fundamentales de la mecánica cuántica, los cuales son asimismo de nuestro interés. El objetivo del presente trabajo de tesis es la implementación de un sistema de control de elementos ópticos mediante motores de paso. El sistema debe ser aplicable a arreglos que consten de varias placas retardadoras, polarizadores, etc., los cuales deben poder ser rotados hasta tener una orientación prescrita, la misma que puede ir variando paulatinamente.

Redes ópticas passivas são redes de acesso que utilizam fibras ópticas interligadas na topologia estrela e na configuração ponto-multiponto, sendo constituídas apenas por componentes ópticos passivos entre o terminal de linha óptica (optical line terminal - OLT) e a unidade de rede óptica (optical network unit - ONU). Como estratégia de evolução tecnológica, podem ser utilizadas para aproveitar a base instalada de cabos de cobre e cabos coaxiais na rede de acesso, servindo como cabo alimentador para uso das tecnologias digital subscriber line (DSL), cable modem e local multipoint distribution system (LMDS), e, no futuro, para disponibilizar a fibra óptica até às instalações do usuário. O principal mérito da arquitetura das redes ópticas passivas está na redução dos custos de implantação e de manutenção, pela ampliação da largura de banda disponível sem a necessidade de aumento no número de componentes ópticos ativos na rede, como lasers e amplificadores ópticos. Neste contexto, este trabalho define as redes ópticas passivas, apresenta o histórico de seu desenvolvimento, seu princípio de funcionamento e suas aplicações como forma de acesso a serviços de banda larga, identifica fornecedores visando à implementação de um teste de campo e discute as perspectivas para o futuro dessa tecnologia / Passive optical networks (PONs) are access networks which use interconnected optical fibers configured in a point to multipoint star topology having only passive optical components between the optical line terminal (OLT) and the optical network unit (ONU). As a strategy for technological evolution they can be used to take advantage of copper and coax base cables installed in the access network, serving as a feeder cable for the use of DSL, cable modem and LMDS technologies, in order to allow optical fibers to reach customers' facilities. The main merit of the passive optical networks architecture consists on the cost reduction involved on its implantation and maintenance, offering bandwidth enlargement without increasing the number of active optical components, such as lasers and optical amplifiers, in the network. In this context, this text defines PONs, presents its development history, operation principle and their applications as a way to provide broadband access services, identifies suppliers for field test implementation and discusses the perspectives for the future

OBJETIVO: avaliar a capacidade do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total (PERG) e multifocal (PERGmf) de detectar alterações funcionais da retina em pacientes com afecções desmielinizantes e compressivas da via óptica anterior; estudar a correlação entre as amplitudes do PERG e PERGmf com as espessuras das camadas internas da retina obtidas pela tomografia de coerência óptica (TCO) e com a perda de campo visual avaliada pela perimetria computadorizada padrão (PCP). MÉTODOS: cento e cinquenta e dois olhos de 28 pacientes com esclerose múltipla (EM), 38 com espectro da neuromielite óptica (NMO) com ou sem neurite óptica (NO) prévia e 30 olhos de 26 controles normais foram submetidos ao PERG, à TCO para avaliação da camada de fibras nervosas da retina (CFNR) peripapilar e camadas internas da retina na mácula e à PCP. Os olhos estudados foram divididos em 4 grupos: grupo 1. EM com NO; grupo 2. EM sem NO; grupo 3. NMO; grupo 4. Mielite transversa longitudinal extensa. Os achados foram comparados utilizando-se as equações de estimativas generalizadas. As correlações entre os achados do PERG, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. Para avaliação dos pacientes com doenças compressivas da via óptica anterior, foram estudados 25 olhos de pacientes com defeito campimétrico temporal e atrofia em banda (AB) do nervo óptico decorrente de compressões quiasmáticas já tratadas e 25 olhos de 25 controles normais pelo PERGmf, a TCO e a PCP. As comparações entre olhos com AB e controles foram feitas usando análise de variância (ANOVA). As correlações entre achados do PERGmf, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. RESULTADOS: comparado com controles, as amplitudes do PERG foram significativamente reduzidas em olhos de pacientes com NMO e EM com NO, mas não mostraram diferenças significativas em olhos de pacientes com EM sem NO e mielite transversa longitudinal extensa. Correlações significantes foram encontradas entre os valores de amplitude de N95, a espessura da camada de células ganglionares da retina e a espessura da CFNR peripapilar. As reduções de amplitudes do PERG também foram significativamente associadas à perda de sensibilidade do campo visual. Na avaliação de pacientes com AB do nervo óptico, as amplitudes do PERGmf foram significativamente reduzidas nos quadrantes temporais quando comparados com controles. Não houve diferenças de amplitude nos setores nasais. Correlações significativas foram encontradas entre as amplitudes do PERGmf, a espessura macular total e a CFNR peripapilar no setor temporal e a perda de sensibilidade do campo visual. CONCLUSÕES: O PERG foi capaz de detectar perda funcional em pacientes com EM e NMO com NO prévia e suas amplitudes foram significativamente correlacionadas com a espessura das camadas internas da retina e camada de fibras nervosas peripapilar. As amplitudes do PERGmf foram capazes de demonstrar perda funcional em pacientes com AB do nervo óptico e apresentaram correlações significantes com a perda de sensibilidade do campo visual e as medidas de espessura macular total e da CFNR peripapilar / PURPOSE: To evaluate the ability of full-field and multifocal (mf) pattern electroretinogram (PERG) parameters to detect functional changes of the retina in patients with demyelinating and compressive diseases of the anterior visual pathway; to study the relationship between the PERG (full field and multifocal) amplitudes, optical coherence tomography (OCT)-measured inner retinal layers measurements and visual field sensitivity loss on standard automated perimetry (SAP). METHODS: one hundred fifty-two eyes of 28 patients with multiple sclerosis (MS), 38 with neuromyelitis optica (NMO) spectrum with or without previous episodes of optic neuritis (ON) and 30 eyes of 26 normal controls underwent PERG, OCT macular and peripapillary retinal nerve fiber layer measurements and SAP. The eyes of the patients were divided into 4 groups: group 1. EM with ON; group 2. EM without ON; group 3. NMO; group 4. Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM). The findings were compared using the generalized estimating equations (GEE). The correlations between the findings of the PERG, OCT and SAP were assessed by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. For evaluation of patients with compressive diseases of the anterior visual pathway, 25 eyes of patients with temporal visual field defect and band atrophy (BA) of the optic nerve due to chiasmal compression and 25 eyes of 25 normal controls were studied by mfPERG, OCT and SAP. Comparisons between BA and control eyes were made using variance analysis (ANOVA). The correlations between the findings mfPERG, OCT and SAP were evaluated by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. RESULTS: compared to controls, PERG amplitudes were significantly reduced in eyes of patients with MS with ON and NMO, but not in eyes with MS without ON and longitudinal extensive transverse myelitis. Significant correlations were found between N95 amplitudes values, OCT-measured macular ganglion cell layer thickness, total retinal thickness, and temporal peripapillary RNFL thickness.The reduced mfPERG amplitudes were also significantly associated with loss of visual field sensitivity. In the evaluation of patients with BA of the optic nerve, mfPERG amplitudes were significantly reduced in the temporal quadrants when compared with controls. There were no differences in the amplitudes values in the nasal sectors. Significant correlations were found between mfPERG amplitudes, OCT-measured total macular thickness and peripapillary RNFL in the temporal sector and the loss of sensitivity of the visual field. CONCLUSIONS: full-field PERG measurements were able to detect functional loss in patients with MS and NMO with previous episodes of ON and PERG amplitudes were significantly correlated with inner retinal layers thicknesses and peripapillary RNFL. Multifocal PERG amplitudes were able to demonstrate functional loss in patients with BA of the optic nerve and showed significant correlations with visual field sensitivity loss and OCT-measured total macular and peripapillary RNFL thickness

OBJETIVO: avaliar a capacidade do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total (PERG) e multifocal (PERGmf) de detectar alterações funcionais da retina em pacientes com afecções desmielinizantes e compressivas da via óptica anterior; estudar a correlação entre as amplitudes do PERG e PERGmf com as espessuras das camadas internas da retina obtidas pela tomografia de coerência óptica (TCO) e com a perda de campo visual avaliada pela perimetria computadorizada padrão (PCP). MÉTODOS: cento e cinquenta e dois olhos de 28 pacientes com esclerose múltipla (EM), 38 com espectro da neuromielite óptica (NMO) com ou sem neurite óptica (NO) prévia e 30 olhos de 26 controles normais foram submetidos ao PERG, à TCO para avaliação da camada de fibras nervosas da retina (CFNR) peripapilar e camadas internas da retina na mácula e à PCP. Os olhos estudados foram divididos em 4 grupos: grupo 1. EM com NO; grupo 2. EM sem NO; grupo 3. NMO; grupo 4. Mielite transversa longitudinal extensa. Os achados foram comparados utilizando-se as equações de estimativas generalizadas. As correlações entre os achados do PERG, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. Para avaliação dos pacientes com doenças compressivas da via óptica anterior, foram estudados 25 olhos de pacientes com defeito campimétrico temporal e atrofia em banda (AB) do nervo óptico decorrente de compressões quiasmáticas já tratadas e 25 olhos de 25 controles normais pelo PERGmf, a TCO e a PCP. As comparações entre olhos com AB e controles foram feitas usando análise de variância (ANOVA). As correlações entre achados do PERGmf, da TCO e da PCP foram avaliadas pela correlação de Pearson ou Spearman e pela análise de regressão linear. RESULTADOS: comparado com controles, as amplitudes do PERG foram significativamente reduzidas em olhos de pacientes com NMO e EM com NO, mas não mostraram diferenças significativas em olhos de pacientes com EM sem NO e mielite transversa longitudinal extensa. Correlações significantes foram encontradas entre os valores de amplitude de N95, a espessura da camada de células ganglionares da retina e a espessura da CFNR peripapilar. As reduções de amplitudes do PERG também foram significativamente associadas à perda de sensibilidade do campo visual. Na avaliação de pacientes com AB do nervo óptico, as amplitudes do PERGmf foram significativamente reduzidas nos quadrantes temporais quando comparados com controles. Não houve diferenças de amplitude nos setores nasais. Correlações significativas foram encontradas entre as amplitudes do PERGmf, a espessura macular total e a CFNR peripapilar no setor temporal e a perda de sensibilidade do campo visual. CONCLUSÕES: O PERG foi capaz de detectar perda funcional em pacientes com EM e NMO com NO prévia e suas amplitudes foram significativamente correlacionadas com a espessura das camadas internas da retina e camada de fibras nervosas peripapilar. As amplitudes do PERGmf foram capazes de demonstrar perda funcional em pacientes com AB do nervo óptico e apresentaram correlações significantes com a perda de sensibilidade do campo visual e as medidas de espessura macular total e da CFNR peripapilar / PURPOSE: To evaluate the ability of full-field and multifocal (mf) pattern electroretinogram (PERG) parameters to detect functional changes of the retina in patients with demyelinating and compressive diseases of the anterior visual pathway; to study the relationship between the PERG (full field and multifocal) amplitudes, optical coherence tomography (OCT)-measured inner retinal layers measurements and visual field sensitivity loss on standard automated perimetry (SAP). METHODS: one hundred fifty-two eyes of 28 patients with multiple sclerosis (MS), 38 with neuromyelitis optica (NMO) spectrum with or without previous episodes of optic neuritis (ON) and 30 eyes of 26 normal controls underwent PERG, OCT macular and peripapillary retinal nerve fiber layer measurements and SAP. The eyes of the patients were divided into 4 groups: group 1. EM with ON; group 2. EM without ON; group 3. NMO; group 4. Longitudinally extensive transverse myelitis (LETM). The findings were compared using the generalized estimating equations (GEE). The correlations between the findings of the PERG, OCT and SAP were assessed by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. For evaluation of patients with compressive diseases of the anterior visual pathway, 25 eyes of patients with temporal visual field defect and band atrophy (BA) of the optic nerve due to chiasmal compression and 25 eyes of 25 normal controls were studied by mfPERG, OCT and SAP. Comparisons between BA and control eyes were made using variance analysis (ANOVA). The correlations between the findings mfPERG, OCT and SAP were evaluated by Pearson correlation coefficients or Spearman\'s rank correlation coefficients and linear regression analysis. RESULTS: compared to controls, PERG amplitudes were significantly reduced in eyes of patients with MS with ON and NMO, but not in eyes with MS without ON and longitudinal extensive transverse myelitis. Significant correlations were found between N95 amplitudes values, OCT-measured macular ganglion cell layer thickness, total retinal thickness, and temporal peripapillary RNFL thickness.The reduced mfPERG amplitudes were also significantly associated with loss of visual field sensitivity. In the evaluation of patients with BA of the optic nerve, mfPERG amplitudes were significantly reduced in the temporal quadrants when compared with controls. There were no differences in the amplitudes values in the nasal sectors. Significant correlations were found between mfPERG amplitudes, OCT-measured total macular thickness and peripapillary RNFL in the temporal sector and the loss of sensitivity of the visual field. CONCLUSIONS: full-field PERG measurements were able to detect functional loss in patients with MS and NMO with previous episodes of ON and PERG amplitudes were significantly correlated with inner retinal layers thicknesses and peripapillary RNFL. Multifocal PERG amplitudes were able to demonstrate functional loss in patients with BA of the optic nerve and showed significant correlations with visual field sensitivity loss and OCT-measured total macular and peripapillary RNFL thickness

En este trabajo se describe un simulador visual de óptica adaptativa (SVOA) empleado con dos objetivos: primero, el testeo y diseño de perfiles de fase progresivos para extender la profundidad de foco y segundo el estudio del efecto de la aberración cromática longitudinal y su acoplamiento con la aberración esférica en el ojo humano.Diversos perfiles de fase progresivos fueron analizados en el SVOA, resultando un excelente acuerdo con las simulaciones teóricas. Algunos de estos perfiles fueron implementados físicamente en lentes de contacto y evaluados visualmente. La buena concordancia que se encontró entre esta evaluación y la obtenida simulando el perfil con el SVOA validan todo el procedimiento y el sistema.También se llevaron a cabo medidas de la capacidad visual combinando la corrección de las aberraciones cromática y esférica. Los resultados indican que la mejor calidad de visión se produce al eliminar al mismo tiempo ambas aberraciones. / An adaptive optics visual simulator (AOVS) is described in this work. It was used to test and design progressive phase profiles to extend depth of focus, and to study the combined effect of both, the longitudinal chromatic aberration and the spherical aberration in the human eye.A set of progressive phase profiles were tested using the AOVS, obtaining an excellent agreement with the theoretical simulations. Some of these phase profiles were implemented on contact lenses and visually tested. Again the results agreed with the evaluation carried out through the AOVS, validating the instrument.Visual performance was also tested correcting either chromatic aberration or spherical aberration or both, resulting the best performance when both aberrations are simultaneously corrected.