Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto da Rocha Gesualdi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Sistemas de instrumentação cientíca vem sendo poderosas ferramentas para viabiliza- ção e comprovação de modelos em física teórica, bem como, para geração de produtos tecnológicos. Nesse sentido, as técnicas de Interferometria e Microscopia Holográca se mostram como poderosos métodos ópticos para observação de fenômenos perturbativos, na análise da fase de frentes de onda ópticas, em ensaios não destrutivos de análise de superfícies e aferição de sistemas ópticos. Particularmente, as técnicas holográcas em tempo real se apresentam favoráveis em relação às técnicas convencionais de análise de superfícies e frentes de onda, pois permitem a análise, visualização e monitoramento in situ dos sistemas estudados com precisão e conabilidade. Por outro lado, as técnicas de Holograa Computacional e Fotorrefrativa, nas quais cristais fotorrefrativos são usados como meio de registro holográco, tem se mostrado promissoras para geração de feixes ópticos especiais. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar e aplicar os métodos da Interferometria e Microscopia Holográca (Digital e Fotorrefrativa) para análise de intensidade e fase em feixes ópticos especiais (não-difrativos) e superfícies tridimensionais micro-estruturadas. Desenvolvemos para esses ns, um arranjo de Interferometria Hologr áca Digital e Fotorrefrativa para geração e análise de feixes ópticos e um sistema de Microscopia Holográca Digital e Fotorrefrativa para análise micro-estruturas (retículos e células sanguíneas). Os resultados obtidos estão de acordo com o previsto teoricamente, permitindo excelente perspectiva de aplicações desses sistemas na análise e caracterização de feixes ópticos e superfícies micro e nano-estruturadas. / Scientic instrumentation systems are powerful tools for feasibility and verication of models in theoretical physics, as well as for the generation of technological products. In this sense, Holographic Interferometry and Holographic Microscopy are shown as powerful optical methods for observing perturbative phenomena, in the analysis of the phase of wavefronts, non-destructive testing for surface analysis and optical systems admeasurement. Notably, real-time Holographic techniques are favorable compared to conventional surface analysis techniques, since they allow the analysis, visualization and in situ monitoring of the studied systems with precision and reliability. On the other hand, Computational and Photorefractive Holographic techniques, in which photorefractive materials are used as holographic recording media, are promising techniques for special optical beams generation. Thus, the objective of this research project was to study and apply the methods of Holographic Interferometry and Holographic Microscopy (Digital and Photorefractive) for the analysis of intensity and phase of special optical beams (non-diractive) and micro-structured three-dimensional surfaces. For these purposes, we developed a Digital and Photorefractive Holographic Interferometry arrangement for the generation and analysis of optical beams and a Digital and Photorefractive Holographic Microscopy for micro-structures analysis (resolution targets and blood cells). The obtained results are in agreement with those predicted theoretically, allowing an excellent perspective of applications of these systems in the analysis and characterization of optical beams and micro and nano-structured surfaces.