La banda de los terahertz (THz) ha sido una de las regiones menos estudiadas del espectro electromagnético debido a la falta de fuentes y detectores. No obstante, desde mediados de los ochenta con los avances tecnológicos se comenzaron a desarrollar sistemas que permitían generar y detectar dichas señales. Los mismos, fueron útiles para realizar espectroscopía que es la aplicación que suscita mayor interés. Esto es debido a que trabajar en la región de los THz posibilita estudiar materiales de manera no invasiva, y no ionizante. También lo es, porque contribuye a aplicaciones en imágenes que es una herramienta que ya se esta utilizando como medio de diagnostico médico, o como sistema de seguridad entre otras cosas. En el trabajo de tesis se desarrolló un espectrómetro de THz mediante el uso de un láser de pulsos ultracortos de luz y antenas fotoconductoras. Para su realización, se desarrollaron piezas mecánicas e implementaciones de hardware y software. También, se propuso una técnica de medición del ancho del pulso láser necesaria para asegurar el correcto funcionamiento del sistema. Finalizado el montaje del espectrómetro, se realizaron medidas de materiales verificando el buen funcionamiento del mismo. En una segunda parte, se innovaron en técnicas de procesamientos de datos para materiales monocapa, birrefringente, y multicapa. Tales enfoques, valieron tres publicaciones en revistas internacionales.

La estructura y componentes del ojo humano hacen que los cambios que se producen sobre el estado de polarización de la luz que emerge de él, tras realizar un doble paso y sufrir una reflexión en la retina, sean complejos y a priori poco predecibles. Esos cambios pueden influir en los resultados obtenidos con dispositivos que analizan la luz reflejada en la retina. Para conocer mejor los cambios que el ojo origina sobre un haz que lo atraviesa y los fenómenos a los que da lugar, se ha llevado a cabo un estudio de la calidad de imagen retiniana en función de los estados de polarización, así como un estudio espacial de los distintos parámetros de polarización a partir del cálculo de matrices de Mueller. Teniendo como base el método de doble paso, se ha diseñado y construido un polarímetro de imagen que utiliza retardadores variables de cristal líquido en los brazos generador y analizador. Con este dispositivo se han registrado series de dieciséis imágenes de doble paso correspondientes a las combinaciones independientes de estados de polarización de entrada y salida. Los resultados para varios sujetos muestran que la calidad de imagen depende en gran medida del estado de polarización de salida. Sin embargo, la influencia de la polarización de entrada, calculada usando matrices de Mueller espacialmente resueltas, juega un papel poco significativo. Por otra parte, el estudio polarimétrico de las imágenes de doble paso muestra que (1) la parte central de las imágenes tiene un grado de polarización del 80% frente a un 25% en la periferia; (2) el retardo introducido depende del observador, aunque la birrefringencia que presenta el ojo es lineal; (3) el dicroísmo es coherente con la longitud de onda empleada y (4) el valor de la polarizancia indica la existencia de cierta birrefringencia circular. / The structure and components of the human eye make changes produced on the polarization state of the light emerging from it after a double-pass through ocular media and a reflection in the retina be complicated and hardly predectible. Those changes can influence on the results obtained with any device analyzing the light reflected in the retina. A study of the retinal image quality as a function of the polarization state has been performed. A spatially resolved polarimetric study of different polarization parameters using Mueller-matrices was also performed. An imaging polarimeter adapted to an ophthalmoscopic double-pass apparatus using two ellectronically controlled liquid-crystal variable retarders has been developed. Series of sixteen double-pass images corresponding to independent combinations generator-analyzer have been recorded. Results obtained for several subjects show that the estimation of the image quality depends strongly on the polarization state in the exit pathway. However, the influence of the entrance polarization, calculated using spatially resolved Mueller-matrices is nearly negligible. On the other hand, the polarimetric study of double-pass images shows that (1) the light forming the central part of the images presents a degree of polarization of 80% while this is reduced to around 25% for the light in the skirts; (2) the retardation introduced by the eye in a double-pass is quite dependent on observers, although the birefringence is linear; (3) the dicroism is coherent with the wavelength used, and (4) the value of the polarizance indicates the existency of circular birrefringence.

We consider in this work the contribution of anisotropic microstructure to polarization effects in thin films. The microstructute is pictured by a simple model as composed of identical columns with elliptical cross section elongated in a direction perpendicular to that of the vapor incidence.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de métodos de caracterização de filmes ópticos, associados à sua estrutura inomogênea ou anisotrópica. Os materiais estudados são guias ópticos planares e filmes compósitos com propriedades ópticas não-lineares. Esses materiais são relevantes para aplicações na área de optoeletrônica e óptica integrada. O trabalho é dividido em duas partes principais. A primeira parte é dedicada à caracterização de guias de onda planares produzidos por troca iônica, vidros dopados com íons de Ag e/ou K, através de um e/ou dois processos de troca. O perfil de índice de refração é estudado através da técnica de Modos Guiados, uma técnica óptica empregada tradicionalmente em guias desse tipo. Em complementação a essa medida óptica, são realizadas medidas do perfil de concentração do íon dopante, empregando as técnicas de RBS e EDS. É dedicado um interesse especial pela região próxima à superfície da amostra, a região crítica na análise por Modos Guiados. Os métodos de Abelès-Hacskaylo e de Brewster-Pfund são estendidos a esses guias inomogêneos, permitindo a medida direta do valor do índice de refração superficial. Essa informação e os dados obtidos por Modos Guiados permitem a determinação de um perfil de índice de refração mais acurado ao longo da profundidade do guia. A segunda parte é dedicada ao estudo de materiais compósitos: filmes finos constituídos por uma matriz (silicato, silicato + PVP, e PMMA) dopada com moléculas orgânicas que apresentam propriedades ópticas não-lineares de segunda ordem (PNA, DR-1 e HBO-BO6). Nessas amostras, é aplicado um campo elétrico de alta voltagem (efeito corona), gerando um alinhamento dos cromóforos dopantes. Essa mudança na simetria estrutural do material, de isotrópica para uniaxial, é observada através da assimetria correspondente no valor do índice de refração (birrefringência). O valor da birrefringência induzida é obtido através da medida da variação da refletância de luz pelo material, auxiliada por medidas prévias das constantes ópticas do material por Elipsometria.

We consider in this work the contribution of anisotropic microstructure to polarization effects in thin films. The microstructute is pictured by a simple model as composed of identical columns with elliptical cross section elongated in a direction perpendicular to that of the vapor incidence.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de métodos de caracterização de filmes ópticos, associados à sua estrutura inomogênea ou anisotrópica. Os materiais estudados são guias ópticos planares e filmes compósitos com propriedades ópticas não-lineares. Esses materiais são relevantes para aplicações na área de optoeletrônica e óptica integrada. O trabalho é dividido em duas partes principais. A primeira parte é dedicada à caracterização de guias de onda planares produzidos por troca iônica, vidros dopados com íons de Ag e/ou K, através de um e/ou dois processos de troca. O perfil de índice de refração é estudado através da técnica de Modos Guiados, uma técnica óptica empregada tradicionalmente em guias desse tipo. Em complementação a essa medida óptica, são realizadas medidas do perfil de concentração do íon dopante, empregando as técnicas de RBS e EDS. É dedicado um interesse especial pela região próxima à superfície da amostra, a região crítica na análise por Modos Guiados. Os métodos de Abelès-Hacskaylo e de Brewster-Pfund são estendidos a esses guias inomogêneos, permitindo a medida direta do valor do índice de refração superficial. Essa informação e os dados obtidos por Modos Guiados permitem a determinação de um perfil de índice de refração mais acurado ao longo da profundidade do guia. A segunda parte é dedicada ao estudo de materiais compósitos: filmes finos constituídos por uma matriz (silicato, silicato + PVP, e PMMA) dopada com moléculas orgânicas que apresentam propriedades ópticas não-lineares de segunda ordem (PNA, DR-1 e HBO-BO6). Nessas amostras, é aplicado um campo elétrico de alta voltagem (efeito corona), gerando um alinhamento dos cromóforos dopantes. Essa mudança na simetria estrutural do material, de isotrópica para uniaxial, é observada através da assimetria correspondente no valor do índice de refração (birrefringência). O valor da birrefringência induzida é obtido através da medida da variação da refletância de luz pelo material, auxiliada por medidas prévias das constantes ópticas do material por Elipsometria.

We consider in this work the contribution of anisotropic microstructure to polarization effects in thin films. The microstructute is pictured by a simple model as composed of identical columns with elliptical cross section elongated in a direction perpendicular to that of the vapor incidence.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de métodos de caracterização de filmes ópticos, associados à sua estrutura inomogênea ou anisotrópica. Os materiais estudados são guias ópticos planares e filmes compósitos com propriedades ópticas não-lineares. Esses materiais são relevantes para aplicações na área de optoeletrônica e óptica integrada. O trabalho é dividido em duas partes principais. A primeira parte é dedicada à caracterização de guias de onda planares produzidos por troca iônica, vidros dopados com íons de Ag e/ou K, através de um e/ou dois processos de troca. O perfil de índice de refração é estudado através da técnica de Modos Guiados, uma técnica óptica empregada tradicionalmente em guias desse tipo. Em complementação a essa medida óptica, são realizadas medidas do perfil de concentração do íon dopante, empregando as técnicas de RBS e EDS. É dedicado um interesse especial pela região próxima à superfície da amostra, a região crítica na análise por Modos Guiados. Os métodos de Abelès-Hacskaylo e de Brewster-Pfund são estendidos a esses guias inomogêneos, permitindo a medida direta do valor do índice de refração superficial. Essa informação e os dados obtidos por Modos Guiados permitem a determinação de um perfil de índice de refração mais acurado ao longo da profundidade do guia. A segunda parte é dedicada ao estudo de materiais compósitos: filmes finos constituídos por uma matriz (silicato, silicato + PVP, e PMMA) dopada com moléculas orgânicas que apresentam propriedades ópticas não-lineares de segunda ordem (PNA, DR-1 e HBO-BO6). Nessas amostras, é aplicado um campo elétrico de alta voltagem (efeito corona), gerando um alinhamento dos cromóforos dopantes. Essa mudança na simetria estrutural do material, de isotrópica para uniaxial, é observada através da assimetria correspondente no valor do índice de refração (birrefringência). O valor da birrefringência induzida é obtido através da medida da variação da refletância de luz pelo material, auxiliada por medidas prévias das constantes ópticas do material por Elipsometria.