Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T05:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:05:01Z : No. of bitstreams: 1 137800.pdf: 43080571 bytes, checksum: 7455c9dba01a8a9f6e1c6a2c2932a6c5 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211427.pdf: 7574973 bytes, checksum: ea03257fad5048a54cd7590a774edcde (MD5) / Este trabalho desenvolve e avalia um novo caminho para medir tensões residuais combinando a holografia eletrônica (ESPI- "Electronic Speckle Pattern Interferometry"), e a indentação. Utilizando-se de um novo conceito de interferômetro, o interferômetro radial, torna-se possível medir o campo de deslocamentos radiais no plano da região de interesse. Ao invés de se produzir um alívio de tensões para quantificar as tensões residuais, o caminho da indução é utilizado, ou seja, são introduzidas deformações plásticas localizadas. O campo de deslocamentos radial resultante ao redor da indentação é medido e, através de um modelo apropriado, o estado de tensões residuais presente na região de interesse é quantificado.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto da Rocha Gesualdi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2015. / Os feixes de Airy tem atraido um grande interesse em fotonica, uma vez que tem propriedades vantajosas como a propagacao nao-difrativa e aceleracao sem acao de forcas externas. Por outro lado, a holografia e uma tecnica interferometrica que permite o registro e a reconstrucao de frentes de onda de objetos e feixes opticos, pois um holograma carrega as informacoes de intensidade e fase de um objeto ou feixe eholografadof. Recentemente, o aumento da capacidade de processamento e armazenagem dos microcomputadores; o desenvolvimento de novos dispositivos optoeletronicos, como os moduladores espaciais de luz (SLMs), as cameras CCDs (Coupled Charge Device) de alta resolucao; e, novos materiais fotossensiveis (materiais eletro-opticos e fotorrefrativos, PRMs); vem possibilitando a viabilidade dos hologramas gerados por computador (CGH, Computer Generate Hologram) e a implementacao experimental de sistemas holograficos de registro e reconstrucao numericas e opticas de objetos tridimensionais e geracao de ondas e feixes opticos especiais. Neste trabalho, nos apresentamos um estudo dos feixes de Airy e suas caracteristicas nao-difrativas e de aceleracao durante sua propagacao. Numa primeira etapa, montamos um sistema experimental que permitiu o registro (construcao) numerico e a reconstrucao de hologramas de feixes de Airy usando dispositivos LC-SLM. Numa segunda etapa, montamos um sistema experimental que permitiu o registro e a reconstrucao optica de hologramas de feixes de Airy usando o metodo de holografia fotorrefrativa com cristais ....12......20 (BTO) para a geracao optica de feixes de Airy. Na messma linha, a partir da obtencao numerica dos campos, mostramos a possibilidade de criar matrizes de feixes de Airy em numa so reconstruccao holografica. Paralelamente, fizemos um analise dos resultados de reconstrucao numerica optica dos hologramas e dos resultados de reconstrucao optica destes hologramas, bem como, suas potencialidades para aplicacoes tecnologicas. / The Airy beams have attracted great interest in photonics, once it has advantageous properties as the non-diffractive propagation and acceleration without action of external forces. On the other hand, holography is an interferometric technique that allows the recording and reconstruction of wavefront objects and optical beams, due to hologram carries the intensity and phase information of an object or beam. Recently, increased processing capacity and storage microcomputers; the development of novel optoelectronic devices such as spatial light modulators (SLMs), the CCD camera (Charge Coupled Device) with high resolution; and new photosensitive materials (electro-optic and photorefractive materials, DRP); has enabled the viability of computer-generated holograms (CGH, Computer Generate Hologram) and the experimental implementation of holographic systems of numerical and optical recording-reconstruction of three-dimensional objects and generation of special optical beams. In this work, we present a study of the beam Airy their non-diffractive characteristics and acceleration during its propagation. In a first step, we developed a experimental system that allowed me the record (construction) numerical and optical reconstruction holograms of Airy beams using LC-SLM devices. In a second step, developed a experimental system that allowed me the record and the optical reconstruction Airy beam holograms using photorefractive holography method with ....12......20 (BTO) crystal for optical generation of beams Airy. Similarly, upon the obtaining numerical fields, we show the possibility to create arrays of Airy beams in a single holographic recontruccao. In parallel, we did an analysis of the results of the numerical optical reconstruction of hologrmas and the resultlts of optical reconstruction of such holograms, as well as their potential for technological applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-20T06:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:54:25Z : No. of bitstreams: 1 181713.pdf: 32247582 bytes, checksum: 8cddc8303105738885ff56c6cde8e25a (MD5) / O conhecimento do estado de tensões que se desenvolve localmente em componentes e estruturas mecânicas nas condições de serviço é de grande importância para assegurar níveis satisfatórios de confiabilidade e resistência. A caracterização do estado de tensões em regiões localizadas é tipicamente realizada por rosetas extensométricas, isto é, um conjunto de três extensômetros de resistência previamente alinhados e posicionados. A instalação de uma roseta é trabalhosa: envolve a limpeza e preparação da superfície, o posicionamento e colagem do extensômetro, sua ligação elétrica e a aquisição ou registro do sinal. O novo tipo de interferômetro, o interferômetro radial, permite a medição de deformações e tensões com holografia eletrônica a partir de uma única condição de iluminação. Esta nova configuração permitiu a construção de um medidor compacto capaz de caracterizar o estado de tensões de um ponto. Citam-se como vantagens do novo dispositivo a sensível redução no tempo de instalação e a simplicidade operacional. Embora existam no mercado outros sistemas compactos para medição de tensões com holografia eletrônica, estes envolvem a combinação de várias condições de iluminação diferentes e, por isto, são mais complexos e caros. Este trabalho materializa um novo tipo de sistema que usa o interferômetro radial para a medição de um campo de tensões de maneira análoga a uma roseta extensométrica. Nele, são descritos as diretrizes de projeto e os detalhes construtivos do primeiro protótipo da Roseta Óptica. O modelo matemático para a determinação da intensidade e orientação das tensões principais é também apresentado. Por fim, os resultados das primeiras medições realizadas são discutidos, seguidos de algumas sugestões de melhoria para a construção de um segundo protótipo do medidor.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200019.pdf: 4611803 bytes, checksum: 89cf9e4309b52c7009a1bfe4430c33f2 (MD5) / A Holografia Eletrônica é uma técnica eletroóptica muito empregada na mecânica experimental. Pela equipe do LABMETRO-UFSC, foi criado e desenvolvido o Interferômetro Radial Plano, que oferece um grande potencial para a medição de deslocamentos e deformações superficiais, atuando na forma de uma roseta óptica. O presente trabalho esteve associado ao desenvolvimento de protótipos, com o objetivo de aproximar esta técnica a um produto de aplicação industrial. O documento apresenta, separadamente, os modelos propostos para diferentes tipos de medição, acompanhados de uma avaliação experimental com alguns sistemas disponíveis. São apresentados e discutidos os casos na medição de deslocamentos, de tensões/ deformações uniformes, de gradientes de tensão/ deformação, e uma abordagem complementar sobre a determinação de propriedades elásticas dos materiais. O estado plano de tensões e os materiais isotrópicos foram assumidos nos aspectos relativos à elasticidade. Em geral, vigas sujeitas à flexão foram empregadas na avaliação experimental daqueles estados de tensão. O trabalho conta ainda com uma análise dos principais fatores de influência nas medições, e, ao final, com uma série de orientações e recomendações, expostas com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento e a boa aplicação destas técnicas de medição.

Recentemente, uma quantidade de informação/computação quântica chamada complexidade computacional tem adquirido mais e mais importância no estudo de buracos negros.Resumidamente, complexidade mede a dificuldade de alguma tarefa. No contexto de mecânica quântica (ou mesmo para estados em uma CFT), qualquer estado tem uma complexidade associada, uma vez que o processo de preparar algum estado, usando operações unitárias, é uma tarefa por sí só. Propostas holográficas para o cálculo de complexidade tem sido desenvolvidas nos anos recentes. Há duas delas que estão mais desenvolvidas: as conjecturas complexidade=volume e complexidade=ação. No contexto da correspondência AdS/CFT é sabido que o buraco negro de Schwarzschild em AdS é dual à um estado térmico que descreve duas CFTs emaranhadas. Para esse caso em específico, a conjectura complexidade=volume iguala a complexidade do estado que descreve esse par de CFTs emaranhadas com o volume da máxima superfície de codimensão um no espaço-tempo dual. Por outro lado, a conjectura complexidade=ação iguala a complexidade da borda com a ação gravitacional calculada sobre uma região do espaço-tempo conhecida como Wheeler-DeWitt patch. O objetivo dessa tese é proporcionar os requisitos necessários para entender as conjecturas relacionadas com complexidade, monstrando alguns resultados importantes proporcionados pelos cálculos holográficos no lado gravitacional. / In recent years, a quantity from quantum information/computation called computational complexity has been acquiring more and more importance in the study of black holes. Briefly, complexity measures the hardness of some task. In the context of quantum mechanics (or even for states in a CFT), any state has an associated complexity, once the process of to preparing some state, using unitary operations, is a task by itself. Holographic proposals for the computation of complexity have been developed in recent years. There are two of them that are more developed: the complexity=volume and complexity=action conjectures. In the context of the AdS/CFT correspondence, it is known that the two sided AdS-Schwarzschild black hole is dual to some thermal state that describes two entangled CFTs. For this specific case, the complexity=volume conjecture equates the complexity of the state that describes this pair of entangled CFTs with the volume of the maximal codimension-one surface in the dual space-time. On the other hand, the complexity=action conjecture equates the boundary complexity with the gravitational action evaluated on a region of space-time known as the Wheeler-DeWitt patch. The goal of this thesis is to provide the necessary requisites to understand the conjectures related to complexity, showing some important results provided by holographic computations on the gravitational side.

A Microscopia Holográfica Digital (MHD) é uma poderosa ferramenta para análise não destrutiva de superfícies e caracterização morfológica e estrutural de materiais. Várias técnicas microscópicas têm sido utilizadas com esses objetivos, mas, em todas elas, a visualização de campo completo não é permitida em uma única aquisição da informação do sistema analisado, além disso, a necessidade de uso de corantes, o processo de varredura, entre outros fatores, dificulta a aquisição das imagens. A Microscopia Holográfica Digital permite contornar essas dificuldades através de um método simples e rápido. Com uma modificação em seu arranjo original, é possível revelar as diferenças na absorção e nos índices de refração experimentados por um campo transmitido por um material anisotrópico. Este método, neste trabalho, foi nomeado como Microscopia Holográfica de Polarização, o qual permite medir as diferenças de fase e de intensidade relacionadas com a birrefringência e com o dicroísmo do material, respectivamente. Dessa forma, A MHD se mostra uma ferramenta promissora na análise de problemas em diversas áreas, pois possibilita, através de uma única captura, obter informações sobre as propriedades ópticas e estruturais dos sistemas de interesse. O objetivo desse trabalho foi, além do desenvolvimento instrumental, analisar variações nas propriedades ópticas e morfológicas de eritrócitos através da quantificação dos índices de refração e perfis topográficos destes quando submetidos aos principais agentes de fixação de amostras. Essas variações são determinantes na escolha do método de análise, já que estes podem alterar significativamente os resultados, assim como a sua interpretação. Também foi descrito um novo método, baseado na técnica holográfica, de análise do dicroísmo linear através de uma varredura executada sobre os padrões de difração das componentes ortogonais do campo transmitido pela amostra. A aplicação da MHD ao estudo de processos dinâmicos também foi realizada, utilizando células cardíacas vivas e proteínas em solução. Somados, estes resultados demonstraram a possibilidade de se utilizar as técnicas holográficas como métodos de estudo amplo de microssistemas biológicos. / The Digital Holographic Microscopy (DHM) is a powerful tool for nondestructive analysis of surfaces and for morphological and structural characterization of materials. Several microscopic techniques have been used with these purposes, but in all cases, the complete field reconstruction is not allowed in a single acquisition of information of the analyzed system, moreover, the requirements of staining and scanning procedures, among other factors, difficult the image acquisition. Digital Holographic Microscopy allows to overcome these difficulties through a simple and quick method. With a modification in its original setup, is possible to reveal the differences in absorption and refractive index experienced by a wavefield transmitted by an anisotropic material. This method, in this thesis, is named Polarization Holographic Microscopy, which allows to measure differences in phase and intensity related to the birefringence and the dichroism of the material, respectively. Thereby, the DHM is shown as a promising tool for the study of problems in several fields, because it allows, through a single capture, to obtain information related to optical and morphological properties of the systems of interest. The objective of this work was, besides instrumental development, to evaluate changes in optical and morphological properties of erythrocytes through quantification of their refractive index and topographic profiles when submitted to the main fixating agents. These changes are crucial once the method of analysis is chosen, as they can significantly alter the results, as well as their interpretation. A new method was also described based on the holographic technique, for analysis of linear dichroism, through scans performed on the diffraction patterns of the orthogonal components of the field transmitted by the sample. The application of the DHM to the study of dynamic processes was also performed, using live cardiac cells and proteins in solution. Together, these results demonstrate the possibility of using holographic techniques such as extensive methods for studying biological microsystems.

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

Orientadores: Marcelo Knobel, Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin. / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_WagnerdeOliveirada_M.pdf: 19528973 bytes, checksum: 7a1e2008a2b3dee6576a7022583102ab (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta dissertação utilizamos a técnica de litografia holográfica para reproduzir padrões periódicos em fotorresinas, depositadas em substratos de quartzo e vidro, que posteriormente foram utilizados como molde para a deposição de materiais magnéticos, que, portanto reproduzirem a periodicidade da estrutura gravada na fotorresina. Uma vantagem desta técnica é a dimensão pequena das estruturas que podem ser produzidas com uma boa razão de aspecto em áreas da ordem de 1000 cm 2 , assim como o controle do seu espaçamento. A união desta técnica com a deposição de materiais por sputtering foi muito vantajosa, pois usando este tipo de deposição podemos, em princípio, selecionar qualquer tipo de material e reproduzir com grande eficiência os padrões determinados pelas máscaras holográficas. Os sistemas aqui estudados são nanofitas de três tipos de materiais magnéticos: Co, Ni e Ni80Fe20(permalloy). Isto nos dá a liberdade de estudar como varia a interação magnética entre as nanofitas em função da sua separação e também da sua espessura. Comparamos os resultados obtidos das amostras estruturadas com as sem estruturas e foi possível observar que a interação dipolar exerce uma função importante na mudança dos campos coercivos destas. Entretanto, observamos que o campo de troca é praticamente inalterado para as diversas amostras de mesma composição estudadas que possuem a mesma espessura, assinalando que este mecanismo independe da anisotropia de forma e da interação dipolar. Os resultados de ressonância ferromagnética (RFM) mostram que os campos de anisotropia das amostras são menores do que os previstos pelas curvas de magnetização destas, indicando que o campo medido pode ser na verdade um campo efetivo no qual poderíamos ter a contribuição do campo dipolar. / Abstract: In this thesis we employ the holographic lithography (HL) technique to reproduce periodic patterns that were subsequently used as masks for the deposition of magnetic materials by sputtering. The structures present the same periodicity of the previously recorded mask. One advantage of this technique is the very good aspect ratio, even for areas of the order of 1000 cm2, and the low dimensions achieved. Moreover, one has a complete control of the structures¿ periodicity. The combination of the HL with sputtering is very oportune because this kind of deposition allows one to work with any type of material. Then, one can reproduce with great efficiency the patterns introduced by the holographic masks. The studied magnetic systems were formed by three different types of magnetic materials: Co, Ni and Ni80Fe20(permalloy). We studied the variation of the magnetic interactions among the nanostripes both as a function of the separation among them and their thickness. By comparing the results from the structured samples with the continous one it was possible observe the important role of the dipolar interaction on the coercivity. Nevertheless, we noted that the exchange field does not change for different studied samples with the same composition and thickness, indicating that this behavior is independent of the shape anisotropy and the dipolar interactions. The results of ferromagnetic resonance (FMR) showed that the anisotropy fields of the samples are smaller than the ones predicted by the magnetic measurements, indicating that we measured an effective field with the contribution of the dipolar field. / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Lucila Cescato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordeiro_CristianoMonteirodeBarros_D.pdf: 18297420 bytes, checksum: 6b5ccd6fb08ba91ae777a2b43ab4d319 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho foi proposta e utilizada uma técnica, baseada na Mistura de Ondas, para a caracterização de redes de difração em relevo e para o estudo em tempo real de materiais fotossensíveis. Chamamos de mistura de onda ao fenômeno que ocorre quando um padrão de interferência é projetado sobre uma rede de difração de mesmo período. Nesta situação é gerada, em cada uma das direções dos feixes transmitidos, uma mistura ou interferência entre duas ondas difratadas pela rede. Esta mistura carrega informação tanto da amplitude e fases das ondas difratadas como da fase relativa entre o padrão de interferência e a rede. A análise detalhada destas fases possibilitou um melhor entendimento físico do problema e o desenvolvimento de aplicações. As técnicas desenvolvidas neste trabalho utilizam o processamento dos sinais de mistura de onda, nas duas direções das ondas transmitidas, aproveitando a simetria desta configuração. As características particulares desta técnica permitiram: (a) a realização da medida absoluta da diferença de fase entre duas ordens consecutivas de difração de redes em relevo e, (b) a separação das contribuições da modulação do índice de refração e do coeficiente de absorção que ocorrem em tempo real em materiais fotossensíveis / Abstract: In this work it is proposed and demonstrated the use of a wave mixing technique to characterize relief gratings and photosensitive materiais. The wave mixing occurs when an interference pattern is project onto a grating of the same period. In this situation, in each direction of the transmitted beams, it is generated a mixing between two waves diffracted by the grating. This interference carries out information about the amplitude and phase of the diffracted waves, and about the phase difference between the light pattern and the grating. The detailed analysis of these phases allows a better physical understanding of the problem and the developing of new applications. The technique developed in this work uses the processing of the wave mixing signals in both transmitted directions, taking advantage of the symmetry of the configuration. The unique characteristics of this technique permit: (a) to make the absolute phase difference measurements between two consecutive diffraction orders of relief gratings and, (b) to separate the contributions of the refractive index modulation and the absorption coefficient modulation that occurs in photosensitive materiais in real time / Doutorado / Física / Doutor em Ciências