Neste trabalho, é proposto um esquema de cifragem e decifragem baseado em uma nova técnica de contraste de fase. Esta nova técnica, denominada \"técnica de contraste de fase de ordem zero\", transforma a modulação de fase para intensidade sem a necessidade de uma placa de alteração de fase (dot dielétrico de fase) no plano de Fourier de um correlator óptico 4f. Um processo de codificação, que não utiliza qualquer cálculo iterativo, é aplicado diretamente em uma imagem em níveis de cinza para gerar uma distribuição de fase. Em seguida, um processo de cifragem é realizado através da multiplicação da distribuição de fase por uma distribuição de fase aleatória. A vantagem deste método é o fácil esquema para recuperar a informação em níveis de cinza a partir da máscara de fase decifrada. A máscara de fase cifrada e a chave do sistema foram implementadas em SLMs (Spatial Light Modulators) do tipo LCTV (Liquid Crystal TV). As formas de codificação da imagem em níveis de cinza para gerar as máscaras de fase também foram investigadas. Como resultado, foram implementados dois tipos de EODs (Elementos Ópticos Difrativos) de fase. Um deles funciona no modo de transmissão, o outro, no modo de reflexão. Resultados experimentais mostram a aplicação da técnica de contraste de fase de ordem zero na visualização da informação codificada, tanto em SLM quanto em EODs de fase, e na verificação de padrões cifrados. / In this work, an encryption and decryption scheme based on a new phase contrast technique is proposed. This new technique, called the zero order phase contrast technique, transforma the phase modulation to intensity without the necessity of a phase-changing plate (phase dielectric dot) on the Fourier plane of a 4f optical correlator. A codification process, which does not use any iterative calculation, is applied directly in a gray level image to generate a phase distribution. After this, an encryption process is applied multiplying the phase distribution by a random phase distribution. The advantage of this method is the easy scheme to recover the gray level information from the decryption phase mask. The encrypted phase mask and the key of the system were implemented on Spatial Light Modulators of the kind LCTV. The encoding ways were investigated to generate the phase masks from gray level image, by implementing two kinds of phase Diffractive Optical Elements, operating in transmission and reflection modes. Experimental results show the successfully application of the zero order phase contrast technique in the visualization of encoded information both in Spatial Light Modulators and in phase only Diffractive Optical Elements as well as in the verification of encrypted patterns.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.

Neste trabalho, é proposto um esquema de cifragem e decifragem baseado em uma nova técnica de contraste de fase. Esta nova técnica, denominada \"técnica de contraste de fase de ordem zero\", transforma a modulação de fase para intensidade sem a necessidade de uma placa de alteração de fase (dot dielétrico de fase) no plano de Fourier de um correlator óptico 4f. Um processo de codificação, que não utiliza qualquer cálculo iterativo, é aplicado diretamente em uma imagem em níveis de cinza para gerar uma distribuição de fase. Em seguida, um processo de cifragem é realizado através da multiplicação da distribuição de fase por uma distribuição de fase aleatória. A vantagem deste método é o fácil esquema para recuperar a informação em níveis de cinza a partir da máscara de fase decifrada. A máscara de fase cifrada e a chave do sistema foram implementadas em SLMs (Spatial Light Modulators) do tipo LCTV (Liquid Crystal TV). As formas de codificação da imagem em níveis de cinza para gerar as máscaras de fase também foram investigadas. Como resultado, foram implementados dois tipos de EODs (Elementos Ópticos Difrativos) de fase. Um deles funciona no modo de transmissão, o outro, no modo de reflexão. Resultados experimentais mostram a aplicação da técnica de contraste de fase de ordem zero na visualização da informação codificada, tanto em SLM quanto em EODs de fase, e na verificação de padrões cifrados. / In this work, an encryption and decryption scheme based on a new phase contrast technique is proposed. This new technique, called the zero order phase contrast technique, transforma the phase modulation to intensity without the necessity of a phase-changing plate (phase dielectric dot) on the Fourier plane of a 4f optical correlator. A codification process, which does not use any iterative calculation, is applied directly in a gray level image to generate a phase distribution. After this, an encryption process is applied multiplying the phase distribution by a random phase distribution. The advantage of this method is the easy scheme to recover the gray level information from the decryption phase mask. The encrypted phase mask and the key of the system were implemented on Spatial Light Modulators of the kind LCTV. The encoding ways were investigated to generate the phase masks from gray level image, by implementing two kinds of phase Diffractive Optical Elements, operating in transmission and reflection modes. Experimental results show the successfully application of the zero order phase contrast technique in the visualization of encoded information both in Spatial Light Modulators and in phase only Diffractive Optical Elements as well as in the verification of encrypted patterns.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.