Aberrations affect image quality of the eye away from the line of sight as well as along it. High amounts of lower order aberrations are found in the peripheral visual field and higher order aberrations change away from the centre of the visual field. Peripheral resolution is poorer than that in central vision, but peripheral vision is important for movement and detection tasks (for example driving) which are adversely affected by poor peripheral image quality. Any physiological process or intervention that affects axial image quality will affect peripheral image quality as well. The aim of this study was to investigate the effects of accommodation, myopia, age, and refractive interventions of orthokeratology, laser in situ keratomileusis and intraocular lens implantation on the peripheral aberrations of the eye. This is the first systematic investigation of peripheral aberrations in a variety of subject groups. Peripheral aberrations can be measured either by rotating a measuring instrument relative to the eye or rotating the eye relative to the instrument. I used the latter as it is much easier to do. To rule out effects of eye rotation on peripheral aberrations, I investigated the effects of eye rotation on axial and peripheral cycloplegic refraction using an open field autorefractor. For axial refraction, the subjects fixated at a target straight ahead, while their heads were rotated by ±30º with a compensatory eye rotation to view the target. For peripheral refraction, the subjects rotated their eyes to fixate on targets out to ±34° along the horizontal visual field, followed by measurements in which they rotated their heads such that the eyes stayed in the primary position relative to the head while fixating at the peripheral targets. Oblique viewing did not affect axial or peripheral refraction. Therefore it is not critical, within the range of viewing angles studied, if axial and peripheral refractions are measured with rotation of the eye relative to the instrument or rotation of the instrument relative to the eye. Peripheral aberrations were measured using a commercial Hartmann-Shack aberrometer. A number of hardware and software changes were made. The 1.4 mm range limiting aperture was replaced by a larger aperture (2.5 mm) to ensure all the light from peripheral parts of the pupil reached the instrument detector even when aberrations were high such as those occur in peripheral vision. The power of the super luminescent diode source was increased to improve detection of spots passing through the peripheral pupil. A beam splitter was placed between the subjects and the aberrometer, through which they viewed an array of targets on a wall or projected on a screen in a 6 row x 7 column matrix of points covering a visual field of 42 x 32. In peripheral vision, the pupil of the eye appears elliptical rather than circular; data were analysed off-line using custom software to determine peripheral aberrations. All analyses in the study were conducted for 5.0 mm pupils. Influence of accommodation on peripheral aberrations was investigated in young emmetropic subjects by presenting fixation targets at 25 cm and 3 m (4.0 D and 0.3 D accommodative demands, respectively). Increase in accommodation did not affect the patterns of any aberrations across the field, but there was overall negative shift in spherical aberration across the visual field of 0.10 ± 0.01m. Subsequent studies were conducted with the targets at a 1.2 m distance. Young emmetropes, young myopes and older emmetropes exhibited similar patterns of astigmatism and coma across the visual field. However, the rate of change of coma across the field was higher in young myopes than young emmetropes and was highest in older emmetropes amongst the three groups. Spherical aberration showed an overall decrease in myopes and increase in older emmetropes across the field, as compared to young emmetropes. Orthokeratology, spherical IOL implantation and LASIK altered peripheral higher order aberrations considerably, especially spherical aberration. Spherical IOL implantation resulted in an overall increase in spherical aberration across the field. Orthokeratology and LASIK reversed the direction of change in coma across the field. Orthokeratology corrected peripheral relative hypermetropia through correcting myopia in the central visual field. Theoretical ray tracing demonstrated that changes in aberrations due to orthokeratology and LASIK can be explained by the induced changes in radius of curvature and asphericity of the cornea. This investigation has shown that peripheral aberrations can be measured with reasonable accuracy with eye rotation relative to the instrument. Peripheral aberrations are affected by accommodation, myopia, age, orthokeratology, spherical intraocular lens implantation and laser in situ keratomileusis. These factors affect the magnitudes and patterns of most aberrations considerably (especially coma and spherical aberration) across the studied visual field. The changes in aberrations across the field may influence peripheral detection and motion perception. However, further research is required to investigate how the changes in aberrations influence peripheral detection and motion perception and consequently peripheral vision task performance.

Objetivos: comparar o telescópio com lente de contato (TLC) com o telescópio convencional (TC) em pacientes com degeneração macular relacionada à idade (DMRI) e baixa visão, com respeito a: acuidade visual (AV), campo de visão (CV), satisfação do paciente com a visão oferecida pelo telescópio (SV), dificuldade de uso do telescópio (DU) e satisfação do paciente com o aspecto estético do telescópio (SE). Materiais e Métodos: Em ensaio clínico randomizado mascarado, foram incluídos 12 pacientes com DMRI e baixa visão, formando 2 grupos de 6 pacientes cada: grupo 1 (uso de TLC) e grupo 2 (uso de TC). Os telescópios usados no estudo foram padronizados para que tivessem a mesma magnificação (2,8x). A AV e o CV foram aferidos antes e durante o uso do telescópio, enquanto a SV, a DU e a SE foram obtidas após a intervenção. Resultados: Não houve diferenças entre os grupos na linha de base. Os dois telescópios demonstraram melhora da AV em relação à linha de base (P=0,002 com o TLC e P<0,001 com o TC) e não houve diferença entre os grupos a este respeito. O CV foi reduzido em 15° com o TLC (P<0.001) e em 54.3° com o TC (P<0.001), em comparação com a linha de base, e tais diferenças também foram significativas entre os grupos durante a intervenção (P<0.001). Os escores de SV foram semelhantes entre os grupos testados. Já os escores de SE, foram maiores com o TLC (P<0.001), assim como os de DU (P=0.003), em relação ao TC. Conclusões: Os dois telescópios promoveram melhora semelhante da AV em pacientes com DMRI e baixa visão, mas o TLC acarretou menor perda de CV em relação ao TC. A SE foi maior com o TLC, mas a DU também foi maior com o TLC, em relação ao TC. / Purpose: To compare the conventional telescope (CT) with the contact lens telescope (CLT) in patients with age-related macular degeneration (AMD) and low-vision, with respect to visual acuity (VA), visual field (VF), patient satisfaction with the vision provided by the telescope (VS), telescope use difficulties (UD) and patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope (CS). Methods: In a masked randomized clinical trial, 12 patients with AMD and low-vision were enrolled in 2 groups with 6 patients each: group 1 (CLT use) and group 2. (CT use) The telescopes used in this study were standardized to have the same magnification power. (2.8x) Visual field and VA were obtained before and during the telescope use, while VS, UD and CS were obtained after the telescope use. Results: There were no significant differences between groups at baseline. Both groups achieved VA improvement with telescopes compared to baseline (P=0.002 in CLT group and P<0.001 in CT group) and there were no significant differences between groups in this regard. Visual field was reduced by 15° in CLT group (P<0.001) and by 54.3° in CT group (P<0.001) compared to baseline, and VF differences between groups were also significant during telescope use. (P<0.001) Scores observed in both groups were similar in regard to VS. Telescope use difficulties were significant higher in CLT group (P=0.003) as well as CS scores (P<0.001) compared to CT group. Conclusions: Both telescopes provide similar improvement in VA in AMD patients with low-vision, but CLT caused less VF reduction than CT use. Patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope was higher in CLT group, but UD was also higher in this group compared to CT group.

Objetivos: comparar o telescópio com lente de contato (TLC) com o telescópio convencional (TC) em pacientes com degeneração macular relacionada à idade (DMRI) e baixa visão, com respeito a: acuidade visual (AV), campo de visão (CV), satisfação do paciente com a visão oferecida pelo telescópio (SV), dificuldade de uso do telescópio (DU) e satisfação do paciente com o aspecto estético do telescópio (SE). Materiais e Métodos: Em ensaio clínico randomizado mascarado, foram incluídos 12 pacientes com DMRI e baixa visão, formando 2 grupos de 6 pacientes cada: grupo 1 (uso de TLC) e grupo 2 (uso de TC). Os telescópios usados no estudo foram padronizados para que tivessem a mesma magnificação (2,8x). A AV e o CV foram aferidos antes e durante o uso do telescópio, enquanto a SV, a DU e a SE foram obtidas após a intervenção. Resultados: Não houve diferenças entre os grupos na linha de base. Os dois telescópios demonstraram melhora da AV em relação à linha de base (P=0,002 com o TLC e P<0,001 com o TC) e não houve diferença entre os grupos a este respeito. O CV foi reduzido em 15° com o TLC (P<0.001) e em 54.3° com o TC (P<0.001), em comparação com a linha de base, e tais diferenças também foram significativas entre os grupos durante a intervenção (P<0.001). Os escores de SV foram semelhantes entre os grupos testados. Já os escores de SE, foram maiores com o TLC (P<0.001), assim como os de DU (P=0.003), em relação ao TC. Conclusões: Os dois telescópios promoveram melhora semelhante da AV em pacientes com DMRI e baixa visão, mas o TLC acarretou menor perda de CV em relação ao TC. A SE foi maior com o TLC, mas a DU também foi maior com o TLC, em relação ao TC. / Purpose: To compare the conventional telescope (CT) with the contact lens telescope (CLT) in patients with age-related macular degeneration (AMD) and low-vision, with respect to visual acuity (VA), visual field (VF), patient satisfaction with the vision provided by the telescope (VS), telescope use difficulties (UD) and patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope (CS). Methods: In a masked randomized clinical trial, 12 patients with AMD and low-vision were enrolled in 2 groups with 6 patients each: group 1 (CLT use) and group 2. (CT use) The telescopes used in this study were standardized to have the same magnification power. (2.8x) Visual field and VA were obtained before and during the telescope use, while VS, UD and CS were obtained after the telescope use. Results: There were no significant differences between groups at baseline. Both groups achieved VA improvement with telescopes compared to baseline (P=0.002 in CLT group and P<0.001 in CT group) and there were no significant differences between groups in this regard. Visual field was reduced by 15° in CLT group (P<0.001) and by 54.3° in CT group (P<0.001) compared to baseline, and VF differences between groups were also significant during telescope use. (P<0.001) Scores observed in both groups were similar in regard to VS. Telescope use difficulties were significant higher in CLT group (P=0.003) as well as CS scores (P<0.001) compared to CT group. Conclusions: Both telescopes provide similar improvement in VA in AMD patients with low-vision, but CLT caused less VF reduction than CT use. Patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope was higher in CLT group, but UD was also higher in this group compared to CT group.

Submitted by Marjorie Fornazier do Nascimento de Queiroz (marjorienascimento@hotmail.com) on 2018-04-13T13:33:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação corrigida.docx: 1063474 bytes, checksum: a294630584043d85364c1994f91ac26e (MD5) / Rejected by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: problema 1: o arquivo submetido deve, obrigatoriamente, estar em formato PDF. Seu arquivo está em word. Assim que tiver efetuado essa correção submeta o arquivo, em PDF, novamente. Agradecemos a compreensão. on 2018-04-13T17:52:53Z (GMT) / Submitted by Marjorie Fornazier do Nascimento de Queiroz (marjorienascimento@hotmail.com) on 2018-04-13T20:18:43Z No. of bitstreams: 2 Dissertação corrigida.pdf: 3450020 bytes, checksum: c8bca522995d10e2ee7b7d957bd1b67c (MD5) Ficha catalográfica.pdf: 196557 bytes, checksum: 0a1da60dbc50589c50298c259a920c52 (MD5) / Rejected by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: problema 1: arquivos separados (dissertação e ficha catalográfica) O arquivo deve ser único e a ficha catalográfica deve ser inserida no arquivo PDF logo após a folha de rosto do seu trabalho. Assim que tiver efetuado a correção ou correções submeta o arquivo em PDF novamente. Agradecemos a compreensão. on 2018-04-17T13:29:17Z (GMT) / Submitted by Marjorie Fornazier do Nascimento de Queiroz (marjorienascimento@hotmail.com) on 2018-04-17T19:51:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertação corrigida c ficha cat (1).pdf: 2835298 bytes, checksum: ec7c94dadce775ba947336b5608bc560 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br) on 2018-04-19T12:13:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 queiroz_mfn_me_bot.pdf: 2835298 bytes, checksum: ec7c94dadce775ba947336b5608bc560 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T12:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 queiroz_mfn_me_bot.pdf: 2835298 bytes, checksum: ec7c94dadce775ba947336b5608bc560 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / RESUMO Objetivo: o presente estudo teve como objetivo geral avaliar os resultados visuais, satisfação e qualidade de vida de pacientes submetidos a implante bilateral de LIO multifocal e como objetivos específicos, a avaliação da acuidade visual (AV) para longe, perto e intermediária, do teste de sensibilidade ao contraste e da qualidade de vida destes pacientes por meio de questionário (NEI-VFQ 25). Métodos: foi realizado um estudo prospectivo e intervencionista que incluiu 20 pacientes portadores de catarata senil bilateral, em acompanhamento no setor de Catarata dos Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu. Os critérios de exclusão foram astigmatismo corneano maior que 1,5 D, olho único, história de cirurgia intraocular prévia ou doença ocular que cause redução da AV, falta de motivação do paciente em realizar o procedimento cirúrgico bilateralmente, complicações intra-operatórias e recusa em assinar o TCLE. Os pacientes foram submetidos a implante bilateral da LIO multifocal EyeDiff®, da Eyeol UK®, e foram avaliados no 1o, 3o e 6o mês de pós-operatório com medidas da AV (longe, intermediária e perto, monocular e binocular, sob condições fotópicas e mesópicas), qualidade de visão (avaliação da sensibilidade ao contraste) e qualidade de vida através de um questionário de satisfação. Resultados: todos os olhos apresentaram AV monocular e binocular de 0,3 LogMAR ou melhor para longe e J3 ou melhor para perto com a melhor correção para longe, sob condições fotópicas. A curva de defocus mostrou adição de +2,50 no plano dos óculos. A sensibilidade ao contrate esteve no nível inferior da normalidade para frequências espaciais baixas e altas e abaixo do nível mínimo em frequências intermediárias. A media geral das avaliações no questionário de qualidade de vida foi de 91. Conclusão: conclui-se que o implante da LIO multifocal proporcionou bons resultados no que se refere à AV pós-operatória, além de maior independência dos óculos e melhora da qualidade de vida. / ABSTRACT Purpose: the present study had as main goal to evaluate visual outcomes, satisfaction and quality of life of patients submitted to bilateral implant of multifocal intraocular lens (IOL), and as specific aims, evaluation of distance, intermediate and near visual acuity (VA), contrast sensitivity and quality of life of these patients using a questionnaire (NEI-VFQ 25). Methods: this was a prospective and interventionist study, that included 20 patients with bilateral senil cataract, followed at Botucatu Medicine School. Exclusion criteria were corneal astigmatism superior to 1,50 D, single eye, previous intraocular surgery or ocular disease, intra-operatory complications and refuse in signing the consent form. Patients were submitted to bilateral implant of multifocal IOL EyeDiff® Eyeol UK® and were evaluated at 1o, 3o and 6o month, postoperatively, with VA testing (for distance, intermediate and near, monocular and binocular, under fotopic and mesopic conditions), eyesight quality (contrast sensitivity evaluation) and quality of life through a satisfaction questionnaire. Results: all eyes presented monocular and binocular CDVA of 0,3 LogMar or better and DCNVA of J3 or better, under photopic and mesopic conditions. Defocus curve showed best performance at +2,50 D. Contrast sensitivity were in the minimum level of normality for low and high special frequencies and under normal limits for intermediate special frequency. The quality of life questionnaire had average score of 91. Conclusion: in conclusion, multifocal IOL implant provided good results for post-operative VA, in addition to greater spectacle independence and quality of life improvement.

Orientador: Antonio Carlos Lottelli Rodrigues / Resumo: RESUMO Objetivo: o presente estudo teve como objetivo geral avaliar os resultados visuais, satisfação e qualidade de vida de pacientes submetidos a implante bilateral de LIO multifocal e como objetivos específicos, a avaliação da acuidade visual (AV) para longe, perto e intermediária, do teste de sensibilidade ao contraste e da qualidade de vida destes pacientes por meio de questionário (NEI-VFQ 25). Métodos: foi realizado um estudo prospectivo e intervencionista que incluiu 20 pacientes portadores de catarata senil bilateral, em acompanhamento no setor de Catarata dos Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu. Os critérios de exclusão foram astigmatismo corneano maior que 1,5 D, olho único, história de cirurgia intraocular prévia ou doença ocular que cause redução da AV, falta de motivação do paciente em realizar o procedimento cirúrgico bilateralmente, complicações intra-operatórias e recusa em assinar o TCLE. Os pacientes foram submetidos a implante bilateral da LIO multifocal EyeDiff®, da Eyeol UK®, e foram avaliados no 1o, 3o e 6o mês de pós-operatório com medidas da AV (longe, intermediária e perto, monocular e binocular, sob condições fotópicas e mesópicas), qualidade de visão (avaliação da sensibilidade ao contraste) e qualidade de vida através de um questionário de satisfação. Resultados: todos os olhos apresentaram AV monocular e binocular de 0,3 LogMAR ou melhor para longe e J3 ou melhor para perto com a melhor correção para longe, sob condições fo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: ABSTRACT Purpose: the present study had as main goal to evaluate visual outcomes, satisfaction and quality of life of patients submitted to bilateral implant of multifocal intraocular lens (IOL), and as specific aims, evaluation of distance, intermediate and near visual acuity (VA), contrast sensitivity and quality of life of these patients using a questionnaire (NEI-VFQ 25). Methods: this was a prospective and interventionist study, that included 20 patients with bilateral senil cataract, followed at Botucatu Medicine School. Exclusion criteria were corneal astigmatism superior to 1,50 D, single eye, previous intraocular surgery or ocular disease, intra-operatory complications and refuse in signing the consent form. Patients were submitted to bilateral implant of multifocal IOL EyeDiff® Eyeol UK® and were evaluated at 1o, 3o and 6o month, postoperatively, with VA testing (for distance, intermediate and near, monocular and binocular, under fotopic and mesopic conditions), eyesight quality (contrast sensitivity evaluation) and quality of life through a satisfaction questionnaire. Results: all eyes presented monocular and binocular CDVA of 0,3 LogMar or better and DCNVA of J3 or better, under photopic and mesopic conditions. Defocus curve showed best performance at +2,50 D. Contrast sensitivity were in the minimum level of normality for low and high special frequencies and under normal limits for intermediate special frequency. The quality of life questionnaire had average scor... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A aterosclerose, doença sistêmica caracterizada pelo acúmulo de lipídios e elementos fibrosos nas artérias, é uma das principais causas de morte em diversos países. Partículas de lipoproteínas de baixa densidade (LDL) oxidadas estão presentes nas lesões aterogênicas, evidenciando a correlação entre estas partículas e a doença aterosclerótica. Este trabalho apresenta estudos de caracterização óptica e estrutural de lipoproteínas humanas nativas e oxidadas in vitro. As caracterizações foram realizadas por meio de diversas técnicas, sendo as principais a Varredura-Z e o espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) . Nos estudos de caracterização óptica verificou-se que a resposta não-linear das amostras de LDL está relacionada tanto com o seu conteúdo de antioxidantes, quanto com sua concentração de hidroperóxidos. Com relação à caracterização estrutural, foi proposto um novo método de análise para os dados de SAXS. Neste método, que mostrou-se mais adequando frente àqueles existentes na literatura, a curva de contraste de densidade eletrônica é obtida diretamente da curva de intensidade de espalhamento. Por meio das análises realizadas concluímos que as partículas de LDL apresentam pequenas alterações estruturais apenas quando comparamos a amostra nativa com aquela oxidada por 18 horas. São apresentados ainda alguns resultados exploratórios obtidos, tanto na caracterização óptica quanto na estrutural, para as lipoproteínas de alta densidade (HDL), que apontam para uma maior resistência deste tipo de lipoproteína ao processo oxidação. Por fim, é possível afirmar que a técnica de Varredura-Z é sensível a mudanças que ocorrem no início do processo oxidativo das lipoproteínas, enquanto a técnica de SAXS é sensível a mudanças em estágios mais avançados do mesmo processo. / Atherosclerosis, which is a systemic disease characterized by the accumulation of lipids and fibrous elements in the arteries, is a major cause of death in many countries. Particles of oxidized low density lipoproteins (LDL) are present in atherogenic lesions, showing the correlation between these particles and atherosclerosis. This thesis presents studies of structural and optical characterization of native and in vitro oxidized human lipoproteins. Characterizations were carried out by means of various techniques, the main ones being Z-scan (ZS) and small angle X-ray scattering (SAXS). In the optical characterization studies it was found that the non-linear response of LDL samples is associated with their antioxidant contents and with their concentration of hydroperoxides. With respect to the structural characterization, we propose a new method of analysis for the SAXS data. In this method, which is more suitable than those existing in the literature, the electron density curve is obtained directly from the scattering intensity curve. Through these analyses we conclude that LDL particles exhibit only small structural changes when native LDL sample is compared to the $18$ hours oxidized one. We also present preliminary results, both in structure and in optical characterization, for the high density lipoprotein (HDL), which presents a greater resistance (comparing to LDL) to the oxidation process. Finally, it is possible to say that the ZS technique is sensitive to changes that occur in early stages of the lipoprotein\'s oxidative process, while the SAXS technique is sensitive to changes in the later stages of the same process.

A eficácia de métodos convencionais de transmissão, utilizados para medir absorção de materiais altamente transparentes, é geralmente limitada pela reflexão e espalhamento de luz. A espectroscopia de Lente Térmica, por outro lado, não é sensível a esses fenômenos, e tem sido amplamente usada na determinação de baixas absorções ópticas. Neste trabalho, estudamos uma configuração de Lente Térmica de duplo feixe (onda contínua cw), desenvolvida recentemente, e suas aplicações. Essa configuração otimiza a técnica de Lente Térmica, e aumenta significativamente a sensibilidade de medida. Foram realizados alguns cálculos computacionais e testes experimentais dessa configuração, e os resultados foram comparados com os de outra configuração, tradicionalmente utilizada, denominada de feixe duplo no modo-descasado. Várias aplicações foram feitas para líquidos e sólidos. Como resultado, obtivemos o espectro de absorção da água pura entre 350 e 528 nm, que indicou um valor mínimo de aproximadamente 1,5 &#8226 10-5 cm-1 em torno de 380 nm, que é mais baixo do que todos os valores da literatura. Coeficientes tão baixos quanto 2 &#8226 10-7 cm-1 podem ser medidos para a água, com 1W de potência, utilizando essa configuração otimizada. Estimamos um limite de detecção de ~ 6 &#8226 10-9 cm-1 (P = 1 W) para o solvente CCl4, que corresponde (até onde sabemos) ao menor valor já encontrado na literatura para líquidos, utilizando-se laser cw. Quanto à detecção de traços de impurezas, o limite para o Cr (III) em solução aquosa foi de ~ 40 ppb (ng/mL) em 514 nm, que corresponde a aproximadamente metade da concentração máxima ideal de Cr (III) em águas potáveis e naturais. Foram obtidos alguns resultados preliminares para a variação do caminho óptico com a temperatura (ds/dT), em sólidos com diferentes geometrias. Para a sílica fundida (quartzo vítreo) Suprasil, determinamos um limite superior para o coeficiente de absorção, cujos valores, 1 &#8226 10-6 cm-1 (em 493 nm) e 1 &#8226 10-5 cm-1 (em 355 nm), também são menores do que os resultados da literatura nessa região do espectro. A alta sensibilidade da técnica permitiu obter a absorção, em 1064 nm, das matrizes de materiais laser dopados com Nd3+, sendo (1,8 &#177 0,1) &#8226 10-3 cm-1 para o vidro Q-98 (Kigre), e (5 &#177 1 &#8226 10-4 cm-1 para o cristal Nd:YAG. Realizamos também medidas de eficiência quântica de fluorescência em nanocristais semicondutores (CdSe/ZnS) suspensos em THF e tolueno, com resultado aproximadamente 5 vezes mais preciso do que o obtido por técnica convencional de fluorescência. As principais vantagens da configuração otimizada, em relação à tradicional, são: um procedimento experimental simples, boa precisão nas medidas de difusividade térmica e, principalmente, a alta sensibilidade da técnica. As desvantagens são: um tempo de medida mais longo, e a necessidade de amostras maiores. / The efficiency of conventional transmission methods used to measure absorption of hightransparent materials is usually limited by light scattering and reflection. On the other hand, Thermal Lens spectroscopy is insensible to such phenomena and has been widely applied to determinate low optical absorptions. In this thesis, we have studied a recently developed dualbeam (continuous wave - cw) Thermal Lens configuration as well as its practical applications. This configuration optimizes the technique and significantly improves the measurement sensitivity. Some computational calculations and experimental tests of this approach were carried out. The results were compared with those obtained using a traditional configuration, named Mode-mismatched Dual-beam Thermal Lens. Several applications were made for liquids and solids. As a result, we obtained the absorption spectrum for pure water in the range of 350 to 528 nm, which indicated a minimal value of approximately 1,5 &#8226 10-5 cm-1 around 380 nm, that is lower than those found in literature. Absorption coefficients as small as 2 &#8226 10-7 cm-1, can be measured for water, using 1W of excitation power, with this optimized configuration. We have estimated a detection limit of ~ 6 &#8226 10-9 cm-1 (P = 1 W) for CCl4 solvent, which corresponds (to the best of our knowledge) to the smallest value found in the literature for liquids using cw laser. With regard to the chemical trace analysis, the detection limit was ~ 40 ppb (ng/mL) at 514 nm for Cr (III) in aqueous solutions, which is nearly half of the maximum desired Cr (III) concentration in drinking and natural waters. Some preliminary results for the temperature coefficient of the optical path length (ds/dT) were obtained at solids with different geometries. For the fused-silica (vitreous quartz) Suprasil, we have determined an upper limit for the absorption coefficient, whose values, 1 &#8226 10-6 cm-1 at 493 nm, and 1 &#8226 10-5 cm-1 at 355 nm, also are lower than the values found in literature in this spectrum region. The high sensitivity of the technique allowed us to measure the absorption (at 1064 nm) of matrices of Nd3+ doped laser materials: (1,8 &#177 0,1) &#8226 10-3 cm-1 for Q-98 glass (Kigre), and (5 &#177 1) &#8226 10-4 cm-1 for Nd:YAG crystal. We carried out as well measurements of fluorescence quantum yield of semiconductor nanocrystals (CdSe/ZnS) suspended in THF and toluene solvents, whose result was approximately 5 times more accurate than that obtained with the conventional fluorescence technique. The main advantages of the optimized configuration are: a simple experimental procedure, a good accuracy for thermal diffusivity measurements, and most important the high sensitivity of the technique. The drawbacks are: a longer time of measurements, and the requirement of larger samples.

Neste trabalho estudamos as propriedades térmicas e óticas de íons emissores usando as técnicas de lente térmica e z-scan, resolvidas no tempo. Foram obtidos o espectro fototérmico de lente térmica de amostras dopadas com Yb3+ e diversos outros parâmetros fototérmicos. Foi também realizado um estudo dos efeitos da saturação da não linearidade ótica sobre a determinação das propriedades eletrônicas em sólidos dopados com Cr3+, utilizando a técnica de z-scan. A seguir a mesma técnica foi aplicada na obtenção do parâmetro de upconversion em materiais dopados com Nd3+ e Cr3+ (com excitação ressonante e não ressonante ao nível laser emissor). Empregando a integral de difração foram investigados os efeitos do processo de upconversion Auger sobre a refração não linear. Os resultados experimentais e numéricos mostraram uma excelente concordância. Também foi investigado o comportamento temporal da população do nível emissor na fase de excitação, demonstrando assim uma forma alternativa de obter o parâmetro de upconversion. Finalmente, usando a técnica de z-scan obtivemos a forma de linha da não linearidade ótica de uma amostra dopada com Yb3+ onde demonstramos que a contribuição mais importante para a não linearidade do íon advém de transições no UV, mesmo estando o íon sob excitação ressonante ao nível emissor. / In this work we have studied the thermal and optical properties of emitters ions by using the thermal lens and z-scan time resolved techniques. It was obtained the thermal lens photothermal spectra of Yb3+ doped samples, and several other photothermal parameters. Also, it was done a study on the optical nonlinearity saturation effects over the determination of the optical properties in Cr3+ doped solids, using the z-scan technique. In the sequence the same technique was used in order to obtain the upconversion parameter in Nd3+ and Cr3+ doped materials (with excitation resonant and non resonant to the emitter level). Employing the diffraction integral, the effects of Auger upconversion process on the nonlinear refraction were investigated. The experimental and numerical results agree very well. It was also investigated the temporal behavior of the emitter level population during the excitation process, showing an alternative way to obtain the upconvertion parameter. Finally, by using the z-scan technique we have obtained the optical nonlinear lineshape of a Yb3+ doped sample, and demonstrated that the major contribution to the optical non linearity arises from the UV transitions, even when the emitter level of the ion is under resonant excitation.

Neste trabalho, a técnica de Lente Térmica (LT) foi usada para determinar o valor absoluto da difusividade térmica (D), da condutividade térmica (K) e do coeficiente de temperatura do caminho óptico (ds/tD) de vidros fluoretos dopados com cobalto e neodímio, calcogenetos, calcohaletos (mistura de calcogenetos com haletos), aluminate de cálcio e de um cristal fluoreto. Estas medidas foram efetuadas na temperatura ambiente e próxima de Tg para algumas amostras. Para o vidro ZBLAN, realizamos experimentos de LT da temperatura ambiente até ~ 330°C, observando um grande decréscimo de D na região de transição do vidro (Tg ~ 290°C). Nós também aplicamos a técnica de LT para determinar a eficiência quântica fluorescente do ZBLAN dopado com Nd+3. A utilidade desta técnica para determinar as propriedades termo-ópticas dos materiais transparentes em função da temperatura foi demonstrado. / In this work the Thermal Lens (TL) technique was used to determine the absolute values of the thermal diffusivity (D), thermal conductivity (K) and temperature coefficient of the optical path length (ds/dT) of fluoride, chalcogenide, chalcohalide (chalcogenides and halides mixture) and calcium aluminate glass and of a fluoride cristal. These measurements were developed at ambient temperature and near Tg for some samples. For the ZBLAN glass, we performed the TL experiment from ambient to ~ 330°C, observing na abrupt decrease on D close to the glass transition temperature (Tg ~ 290°C). We also applied the TL technique to determine the fluorescence quantum efficiency of Nd+3 doped ZBLAN. The usefulness of this technique to determine thermo-optical properties of transparent materials as a function of the temperature was demonstrated.

Objetivos: comparar o telescópio com lente de contato (TLC) com o telescópio convencional (TC) em pacientes com degeneração macular relacionada à idade (DMRI) e baixa visão, com respeito a: acuidade visual (AV), campo de visão (CV), satisfação do paciente com a visão oferecida pelo telescópio (SV), dificuldade de uso do telescópio (DU) e satisfação do paciente com o aspecto estético do telescópio (SE). Materiais e Métodos: Em ensaio clínico randomizado mascarado, foram incluídos 12 pacientes com DMRI e baixa visão, formando 2 grupos de 6 pacientes cada: grupo 1 (uso de TLC) e grupo 2 (uso de TC). Os telescópios usados no estudo foram padronizados para que tivessem a mesma magnificação (2,8x). A AV e o CV foram aferidos antes e durante o uso do telescópio, enquanto a SV, a DU e a SE foram obtidas após a intervenção. Resultados: Não houve diferenças entre os grupos na linha de base. Os dois telescópios demonstraram melhora da AV em relação à linha de base (P=0,002 com o TLC e P<0,001 com o TC) e não houve diferença entre os grupos a este respeito. O CV foi reduzido em 15° com o TLC (P<0.001) e em 54.3° com o TC (P<0.001), em comparação com a linha de base, e tais diferenças também foram significativas entre os grupos durante a intervenção (P<0.001). Os escores de SV foram semelhantes entre os grupos testados. Já os escores de SE, foram maiores com o TLC (P<0.001), assim como os de DU (P=0.003), em relação ao TC. Conclusões: Os dois telescópios promoveram melhora semelhante da AV em pacientes com DMRI e baixa visão, mas o TLC acarretou menor perda de CV em relação ao TC. A SE foi maior com o TLC, mas a DU também foi maior com o TLC, em relação ao TC. / Purpose: To compare the conventional telescope (CT) with the contact lens telescope (CLT) in patients with age-related macular degeneration (AMD) and low-vision, with respect to visual acuity (VA), visual field (VF), patient satisfaction with the vision provided by the telescope (VS), telescope use difficulties (UD) and patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope (CS). Methods: In a masked randomized clinical trial, 12 patients with AMD and low-vision were enrolled in 2 groups with 6 patients each: group 1 (CLT use) and group 2. (CT use) The telescopes used in this study were standardized to have the same magnification power. (2.8x) Visual field and VA were obtained before and during the telescope use, while VS, UD and CS were obtained after the telescope use. Results: There were no significant differences between groups at baseline. Both groups achieved VA improvement with telescopes compared to baseline (P=0.002 in CLT group and P<0.001 in CT group) and there were no significant differences between groups in this regard. Visual field was reduced by 15° in CLT group (P<0.001) and by 54.3° in CT group (P<0.001) compared to baseline, and VF differences between groups were also significant during telescope use. (P<0.001) Scores observed in both groups were similar in regard to VS. Telescope use difficulties were significant higher in CLT group (P=0.003) as well as CS scores (P<0.001) compared to CT group. Conclusions: Both telescopes provide similar improvement in VA in AMD patients with low-vision, but CLT caused less VF reduction than CT use. Patient satisfaction with the cosmetic appearance of the telescope was higher in CLT group, but UD was also higher in this group compared to CT group.