Orientador: Paulo Licio de Geus / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertini_Eloisa_M.pdf: 3750460 bytes, checksum: 8ad05f74b6de8e993501d81a6723c973 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho apresenta os desenvolvimentos obtidos com o Holoprojetor, um projetor tridimensional que faz uso de um dispositivo chamado tela holográfica, inicialmente apresentado por Lunazzi e Diamand [29] [11]. O holoprojetor original utilizava movimentos vetoriais para estabelecer as coordenadas x, y e z, ao passo que a nova versão apresentada neste trabalho faz uso de um painel LCD para obter x e y, restando apenas z para o aparato opto-mecânico. Esta nova versão do Holoprojetor permite taxas de atualização de imagem muito maiores que as iniciais, com resultados visuais muito bons e independentes da capacidade de' ajuste visual do observador, como é o caso da visualização de pares-estéreo. / Abstract: This work presents the developments with the Holoprojector, a three-dimensional projector that makes use of a device called holographic screen, initially presented by Lunazzi and Diarnand [29] [11]. The first holoprojector used vector movements to establish the x, y and z coordinates, whereas the new version, presented in this work, makes use of a LCD panel to render x and y, leaving only z to be rendered by the opto-mechanical setup. This new version of the Holoprojector allows refresh rates much higher than the ones obtained by the pioneering system, yielding very good visual results that are independent from the observer's ability to adapt his vision, as is the case with stereo-pair visualization. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Lucila H. D. Cescato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T08:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_CarlosRaimundoAndrade_D.pdf: 3504285 bytes, checksum: c43e78365f53dec0f091ccac0deb4bc2 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Foi realizada uma análise da mistura de ondas refletidas durante as exposições holográficas de filmes fotossensíveis. São apresentados resultados teóricos e experimentais para filmes de fotorresinas "Shipley AZ-14OO" em três diferentes tipos de substratos (vidro, silício e filmes de alumínio). Foi mostrado que a diferença de fase entre as ondas de interferência depende fortemente da refletividade das interfaces, da espessura do filme e do ângulo de incidência. Destes resultados foi possível encontrar as condições de operação do sistema de estabilização holográfico utilizando ondas refletidas. Foram descritas algumas aplicações que usam este sistema na fabricação de componentes ópticos tais como, divisores de polarização, polarizadores de grade e deslocamento de fase para obtenção de lasers de realimentação distribuída (DFB) monomodo / Abstract: An analysis of the wave mixing of the reflected waves during the holographic exposition of photosensitive films was realized. The theoretical and experimental results are concerning to a photoresist film Shipley AZ-1400 on three different types of substrates (glass, silicon and aluminum films). It is shown that the phase difference between the interfering waves depends stronghly on the reflectivity of the interfaces, of the photosensitive film thickness and of the incidence angle. From these results it was possible to find the conditions of operation of a negative feedback system to stabilize the holographic pattern using the reflected waves. Some applications were described that use this system for fabrication of optical components such as, polarization beam aplitter, grating polarisers and phase-shift distributed feedback (DFB) lasers / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

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.

Este trabalho teve como objetivo a aplicação do Microscópio Holográfico Digital para análise de amostras biológicas, por meio de imagens de parâmetros físicos e informação quantitativa de uma amostra, gerados através de hologramas digitais, o que não ocorre na holografia clássica. O processamento e análise dos hologramas digitais foi efetuada por um programa escrito por meio do software MatLab, empregando o método de Dupla Propagação. São explicados outros métodos para tratamento de hologramas digitais, presentes no programa. O método de Dupla Propagação foi discutido, destacando suas vantagens frente aos outros métodos. Foi aplicado o método de Volkov para a retirada de ambiguidade de fase. O processo de montagem do Microscópio Holográfico Digital foi descrito, por apresentar modificações em relação ao protótipo inicial adotado. Sete amostras foram analisadas no Microscópio Holográfico Digital, três de calibração e quatro para análise - sangue e solução concentrada de proteína denominada Beta2 Glicoproteína tipo I, ou Beta2-GPI. Para calibração, foram realizados testes de formação de imagem, realizando comparação em quatro microscópios descritos e explicados em funcionamento e princípio envolvidos na formação de imagens, utilizando a mesma amostra; e verificação das dimensões de uma amostra, por meio de medição usando ferramentas disponíveis no programa. Uma amostra de sangue de um indivíduo heterozigoto para Hemoglobina S (anemia falciforme) e uma amostra de sangue de um indivíduo homozigoto para hemoglobina A1 (controle normal) foram empregadas na forma de filmes líquidos secos sobre lâminas de vidro (extensão sanguínea). O uso de fixação foi avaliado com a amostra controle. Foram geradas imagens em duas e três dimensões para as amostras biológicas, reproduzindo as estruturas morfológicas de cada. Para a proteína Beta2-GPI, a análise envolveu somente imagens, sem extração de valores; apesar disso, os resultados mostraram possibilidades de aplicações em estudos futuros. Grandezas físicas foram calculadas para dois dos componentes sanguíneos (Plasma e Eritrócito), mostrando valores próximos daqueles conhecidos anteriormente. Entretanto, alguns valores foram considerados estimativas novas, por não se conhecer, até o momento, nenhum cálculo efetuado anteriormente. A análise comprovou a formação de imagens e a capacidade de mensuração oferecida pelo aparelho. Devido ao parâmetro da fase, foi possível extrair informações em três dimensões. / This work aimed the implementation of the Digital Holographic Microscope for the analysis of biological samples, using physical parameters images and quantitative data from a sample, both generated through digital holograms, which does not occur in Classical holography. Processing and analysis of holograms were performed by a program written using the MatLab software, applying the Double Propagation method. Other methods for the treatment of digital holograms were explained. The Double Propagation method was discussed, highlighting their advantages over other methods. The method of Volkov was applied for removing phase ambiguity. The Digital Holographic Microscope assembly process was described, because of the modifications made to the initial prototype adopted. Seven samples were analyzed in the digital holographic microscope, three of them for calibration and the other to the analysis - blood and a concentrated solution of a protein called type I Beta2 Glycoprotein, or Beta2-GPI. Calibration tests were made by observing and comparing four image microscopes, described and explained in operation and principles involved in the formation of images, using the same testing sample; and checking the dimensions of another sample through measurement, using digital tools available in the program. Hb S heterozygous (Sickle Cell disease) and Hb A1 homozygous (Control) blood samples were prepared in microscope slide glasses. Images were acquired in two and three dimensions for biological samples, reproducing their morphological structures. For Beta2-GPI, the analysis involved only images, and no values were extracted; nevertheless, the results showed potential applications in future studies. Physical quantities were calculated for two blood components (Plasma and Erythrocyte), showing values closer to those previously known. However, some values were considered new estimates, because there is no knowledge of any calculation made previously, until now, using Digital Holographic Microscopy. The analysis proved the formation of images and the measurement capacity offered by the apparatus. Due to the phase parameter, we were able to extract information in three dimensions.

Este trabalho teve como objetivo a aplicação do Microscópio Holográfico Digital para análise de amostras biológicas, por meio de imagens de parâmetros físicos e informação quantitativa de uma amostra, gerados através de hologramas digitais, o que não ocorre na holografia clássica. O processamento e análise dos hologramas digitais foi efetuada por um programa escrito por meio do software MatLab, empregando o método de Dupla Propagação. São explicados outros métodos para tratamento de hologramas digitais, presentes no programa. O método de Dupla Propagação foi discutido, destacando suas vantagens frente aos outros métodos. Foi aplicado o método de Volkov para a retirada de ambiguidade de fase. O processo de montagem do Microscópio Holográfico Digital foi descrito, por apresentar modificações em relação ao protótipo inicial adotado. Sete amostras foram analisadas no Microscópio Holográfico Digital, três de calibração e quatro para análise - sangue e solução concentrada de proteína denominada Beta2 Glicoproteína tipo I, ou Beta2-GPI. Para calibração, foram realizados testes de formação de imagem, realizando comparação em quatro microscópios descritos e explicados em funcionamento e princípio envolvidos na formação de imagens, utilizando a mesma amostra; e verificação das dimensões de uma amostra, por meio de medição usando ferramentas disponíveis no programa. Uma amostra de sangue de um indivíduo heterozigoto para Hemoglobina S (anemia falciforme) e uma amostra de sangue de um indivíduo homozigoto para hemoglobina A1 (controle normal) foram empregadas na forma de filmes líquidos secos sobre lâminas de vidro (extensão sanguínea). O uso de fixação foi avaliado com a amostra controle. Foram geradas imagens em duas e três dimensões para as amostras biológicas, reproduzindo as estruturas morfológicas de cada. Para a proteína Beta2-GPI, a análise envolveu somente imagens, sem extração de valores; apesar disso, os resultados mostraram possibilidades de aplicações em estudos futuros. Grandezas físicas foram calculadas para dois dos componentes sanguíneos (Plasma e Eritrócito), mostrando valores próximos daqueles conhecidos anteriormente. Entretanto, alguns valores foram considerados estimativas novas, por não se conhecer, até o momento, nenhum cálculo efetuado anteriormente. A análise comprovou a formação de imagens e a capacidade de mensuração oferecida pelo aparelho. Devido ao parâmetro da fase, foi possível extrair informações em três dimensões. / This work aimed the implementation of the Digital Holographic Microscope for the analysis of biological samples, using physical parameters images and quantitative data from a sample, both generated through digital holograms, which does not occur in Classical holography. Processing and analysis of holograms were performed by a program written using the MatLab software, applying the Double Propagation method. Other methods for the treatment of digital holograms were explained. The Double Propagation method was discussed, highlighting their advantages over other methods. The method of Volkov was applied for removing phase ambiguity. The Digital Holographic Microscope assembly process was described, because of the modifications made to the initial prototype adopted. Seven samples were analyzed in the digital holographic microscope, three of them for calibration and the other to the analysis - blood and a concentrated solution of a protein called type I Beta2 Glycoprotein, or Beta2-GPI. Calibration tests were made by observing and comparing four image microscopes, described and explained in operation and principles involved in the formation of images, using the same testing sample; and checking the dimensions of another sample through measurement, using digital tools available in the program. Hb S heterozygous (Sickle Cell disease) and Hb A1 homozygous (Control) blood samples were prepared in microscope slide glasses. Images were acquired in two and three dimensions for biological samples, reproducing their morphological structures. For Beta2-GPI, the analysis involved only images, and no values were extracted; nevertheless, the results showed potential applications in future studies. Physical quantities were calculated for two blood components (Plasma and Erythrocyte), showing values closer to those previously known. However, some values were considered new estimates, because there is no knowledge of any calculation made previously, until now, using Digital Holographic Microscopy. The analysis proved the formation of images and the measurement capacity offered by the apparatus. Due to the phase parameter, we were able to extract information in three dimensions.

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.

Orientadores: Candido F. X. de Mendonça Neto, Jose J. Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-11-01T12:45:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_ErmersonGoncalvesda_M.pdf: 2104129 bytes, checksum: db61d807021062a9fd3c530391ede213 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresentamos neste trabalho o desenvolvimento de um sistema para a criação e exibição de animações tridimensionais. São apresentadas duas versões do sistema. A primeira é baseada na holoprojeção de fatias bidimensionais (produzidas por uma versão modificada de um programa de ray tracing) de cenas tridimensionais. A animação final é verdadeiramente tridimensional com paralaxe horizontal contínua. A segunda versão é baseada na técnica de estereogramas holográficos e utiliza uma técnica de codificação cromática para a criação da imagem final, que é formada por diferentes vistas de uma cena. As imagens são pré-computadas e armazenadas em um arquivo de animação, podendo ser projetadas com luz branca alcançando o tamanho das maiores telas holográficas existentes (0.75 m x 1.14 m). A animação final é apresentada a taxas de vídeo. Ambas as versões se baseiam na tela holográfica, desenvolvida pelo prof. Lunazzi do Laboratório de Óptica da UNICAMP, podendo, portanto, ser observadas diretamente sem a necessidade de acessórios visuais / Abstract: This work presents the implementation of a system for creation and displaying threedimensional animations. A system based on holoprojection and a system based on holographic stereogram technique are presented. The former displays two-dimensional slices (produced by a modified ray tracing program) of three-dimensional scenes. The displayed picture is a truly spatial three-dimensional image with continuos horizontal parallax.The latter uses chromatic codification for creation of the final image formed by different views. The eletronic animated images are pre-computed and stored in a movie file. They may be projected with white light to reach the size of the bigger holographic screens existing nowadays (0.75 m x 1.14 m).The final animation is presented at video rates. Both make use of the holographic screen, developed by prof. Lunazzi, at Optical Laboratory of UNICAMP, freeing the viewer from visual accessories / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Dissertação apresentada para obtenção do grau de mestre em Tecnologia Multimédia, na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto sob a orientação do Prof. Doutor Luís Miguel Bernardo

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-17T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:55:48Z : No. of bitstreams: 1 178291.pdf: 25835072 bytes, checksum: 8e408903ac5c7615cec8b179d2e55294 (MD5) / Este trabalho descreve os princípios de um sistemas de medição capaz de medir deslocamentos radiais em superfícies cilíndricas internas usando holografia eletrônica e deslocamento de fase. O comportamento deste sistema de medição em relação à perturbações típicas é analisado e um modelo simplificado do erro de medição é desenvolvido. Um novo algorítmo para deslocamento de fase e modificações na configuração convencional dos interferômetros sensíveis a deslocamentos fora do plano são propostos e seu desempenho analisado detalhadamente. Estas modificações tem como objetivo viabilizar mediçôes de deslocamentos radiais fora do laboratório ótico em condições ambientais típicas de chão de fabrica