O Estudo de Materiais Fotorrefrativos e suas Aplicações no Processamento Óptico Holográfico de Informação vêm sendo feitos por diversos Grupos de Pesquisas em vários laboratórios devido aos bons resultados obtidos com esses meios em diversas áreas. Entre outros efeitos foto-induzidos o processo que possibilita essas aplicações é o efeito fotorrefrativo, um fenômeno onde o registro holográfico no meio fotorrefrativo ocorre pela modulação do índice de refração de acordo com a distribuição espacial da intensidade da luz incidente, devido a uma redistribuição foto-induzida de cargas espaciais, e conseqüente, geração de um campo espaço-carga no meio. Neste trabalho, estuda-se a propagação e acoplamento de ondas eletromagnéticas em monocristais elétro-ópticos paraelétricos da Família das Silenitas \'BI IND. 12\'\'SI\'\'O IND. 20\' (BSO) e \'BI IND. 12\'\'TI\'\'O IND. 20\' (BTO) e nos ferroelétricos \'LI\'\'NB\'\'O IND. 3\' puros e dopados. O propósito de estudar esses materiais é caracterizá-los e, principalmente, otimizá-los para aplicação no processamento óptico e holográfico de informação. Utiliza-se técnicas de caracterização de redes holográficas fotorrefrativas e de lentes foto-induzidas para determinação de figuras de mérito e parâmetros fotorrefrativos e termo-ópticos nestes meios fotorrefrativos. Propõe-se também algumas aplicações no processamento óptico e holográfico de informação, nas áreas de pesquisa básica, tecnológicas e biomédicas, que vêm despertando grande interesse nos últimos anos, como holografia em tempo real com mapeamento de fase, interterometria speckle em tempo real e registro não-holográfico no processo de conversão incoerente-incoerente; entre outras no processamento óptico e holográfico de dados. / The Study of Photorefractive Materials and their Applications in Optical and Holographical Information Processing come being made for diverse Groups of Research in some laboratories due to the good results in many areas. Among other photo-induced effects, the process that allows these applications is the photorefractive effect, a phenomenon where the holographic recording in photorefractive medium occurs by means of the refractive index modulation due to the space distribution of the light intensity, producing a space-charge photo-induced redistribution, and consequently, the generation of a space-charge field governed by an electro-optic medium. In this work, we study the propagation and coupling of electromagnetic waves in electro-optic monocrystals of the sillemite family Bi12SiO20 (BSO) and Bi12TiO20 (BTO) and in the pure and dop-ed LiNbO3 crystals. The purpose to study these materials is to characterize them and, mainly, to optimize the conditions of their application in the optical and holographical information processing. We use photorefractive holographic gratings and photo-induced lens techniques for determination of figures of merit and photorefractive and thermo-optic parameters in these photorefractive materials. We also consider some applications in the optical and holographical information processing in the research basic, technological and biomedical areas, that come waken great interest in the last years, as phase- shifting real-time holography, real-time speckle interferometry and non-holographic recording with incoherent-incoherent conversion process; among others in the optic and holographic data processing.

O Estudo de Materiais Fotorrefrativos e suas Aplicações no Processamento Óptico Holográfico de Informação vêm sendo feitos por diversos Grupos de Pesquisas em vários laboratórios devido aos bons resultados obtidos com esses meios em diversas áreas. Entre outros efeitos foto-induzidos o processo que possibilita essas aplicações é o efeito fotorrefrativo, um fenômeno onde o registro holográfico no meio fotorrefrativo ocorre pela modulação do índice de refração de acordo com a distribuição espacial da intensidade da luz incidente, devido a uma redistribuição foto-induzida de cargas espaciais, e conseqüente, geração de um campo espaço-carga no meio. Neste trabalho, estuda-se a propagação e acoplamento de ondas eletromagnéticas em monocristais elétro-ópticos paraelétricos da Família das Silenitas \'BI IND. 12\'\'SI\'\'O IND. 20\' (BSO) e \'BI IND. 12\'\'TI\'\'O IND. 20\' (BTO) e nos ferroelétricos \'LI\'\'NB\'\'O IND. 3\' puros e dopados. O propósito de estudar esses materiais é caracterizá-los e, principalmente, otimizá-los para aplicação no processamento óptico e holográfico de informação. Utiliza-se técnicas de caracterização de redes holográficas fotorrefrativas e de lentes foto-induzidas para determinação de figuras de mérito e parâmetros fotorrefrativos e termo-ópticos nestes meios fotorrefrativos. Propõe-se também algumas aplicações no processamento óptico e holográfico de informação, nas áreas de pesquisa básica, tecnológicas e biomédicas, que vêm despertando grande interesse nos últimos anos, como holografia em tempo real com mapeamento de fase, interterometria speckle em tempo real e registro não-holográfico no processo de conversão incoerente-incoerente; entre outras no processamento óptico e holográfico de dados. / The Study of Photorefractive Materials and their Applications in Optical and Holographical Information Processing come being made for diverse Groups of Research in some laboratories due to the good results in many areas. Among other photo-induced effects, the process that allows these applications is the photorefractive effect, a phenomenon where the holographic recording in photorefractive medium occurs by means of the refractive index modulation due to the space distribution of the light intensity, producing a space-charge photo-induced redistribution, and consequently, the generation of a space-charge field governed by an electro-optic medium. In this work, we study the propagation and coupling of electromagnetic waves in electro-optic monocrystals of the sillemite family Bi12SiO20 (BSO) and Bi12TiO20 (BTO) and in the pure and dop-ed LiNbO3 crystals. The purpose to study these materials is to characterize them and, mainly, to optimize the conditions of their application in the optical and holographical information processing. We use photorefractive holographic gratings and photo-induced lens techniques for determination of figures of merit and photorefractive and thermo-optic parameters in these photorefractive materials. We also consider some applications in the optical and holographical information processing in the research basic, technological and biomedical areas, that come waken great interest in the last years, as phase- shifting real-time holography, real-time speckle interferometry and non-holographic recording with incoherent-incoherent conversion process; among others in the optic and holographic data processing.

Fiber analysis using birefringence has been around for years but has only recently been looked at more closely under a microscope. Recent scientists have proposed methods to correct issues found with fiber analysis using birefringence, yet there has not be a defined perfect method. This research will focus on correcting previously found issues with works by Michel-Lévy and Sorensen's, as well as other scientists involved and perfecting the analysis of fiber through birefringence. The goal will be to take this research one step further into the analysis of textile fibers by RGB value analysis and birefringence. The RGB values will be analyzed in a color analysis program to compare HEX values. The cross section of the fiber will be done to receive an accurate diameter measurement of the fiber. Those RGB values and cross section diameter will then be matched to the Michel-Lévy chart and the birefringence will be determined.

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This thesis is specialized on composition of workplace for experiments flowing from optical interferometry. Here are described laboratory exercise servant for demonstration basic principles of interferometry. In more details is described method measurement of height profile objects with method white light interferometry.

This thesis deals with the precise measurement of distances in nanometer range at ultrasonic frequencies for the purposes of vibrometry. The paper is primary focused on~nanometric displacement measurement methods. First the thesis deals with the physical phenomena based on light in the theoretical section. This includes interference of light, index of refraction, polarization, interferometry and more. Understanding of these physical laws is crucial for design and assembling of the interferometer. Subjects of interferometric method for precise and fast measurement of the nanometric displacement and vibration are discussed. Interferometer components such as lasers, photodetectors and optical elements are described are described in the final part of this section. Practical section of thesis can be divided into two parts. The design and assembling issues are discussed in the first section. Many problems which I had to solve are described. Control software and implementation of the signal processing is the subject of the second part. I met with particular problems such as phase unwrapping. I solved this problem of discontinuous phase field with user written algorithm. Finally the graphical user interface was created. Using assembled interferometer and written software application I measured vibration of Langevin transducer on ultrasonic frequencies.