Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto de Rocha Gesualdi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2014. / Neste trabalho, realizando uma revisão teórica e experimental da geração de feixes não difrativos a partir dos fundamentos de teoria de difração, Hologramas Gerados por Computador (CGH) e Holograa, utilizando Moduladores Espaciais de Luz (SLM). Mostramos a possibilidade de geração de múltiplos feixes não difrativos de iguais ou diferentes simetrias utilizando a reconstrução holográca em SLM. Apresentamos de forma inédita a obtenção experimental de um novo conceito de feixe não difrativo que utiliza a superposição de feixes de Bessel cujo padrão longitudinal de intensidade pode ser escolhido a priori, a chamada Frozen Wave. Finalmente realizamos uma revisão teórica das propriedades de ondas em meios não lineares Fotorrefrativos, e a partir desse estudo desenvolvemos e montamos um arranjo de Holograa Fotorrefrativa e demonstramos experimentalmente a possibilidade de gerar feixes não difrativos utilizando essa técnica. Evidenciamos através dessa técnica uma nova possibilidade de geração de feixes não difrativos e em especial para geração de Frozen Waves. / In this work, we perform a theoretical and experimental review of genration non diractive beams since difraction theory, Computing Generation Hologram (CGH) and Holography using Spatial Light Modulator (SLM). We show the possibility to generate multiple non diractive beams with the igual or dierent symetry using a holographic reconstruction in SLM. We show for the rst time the experimental observation of a new nondifractive beam concepte that use Bessel beam superpositions whose intensite longitudinal shape can be chosen a priori, known as Frozen Wave. Finally, we made a theoretical review of the nonlinear Photorefractive properties, and of from this study we developed and mont a Photorefractive holography setup to show the nondiractive beam generation through this technique. Evidencing through this technique a new possibility to generate a non diractive beams and on special case to generate Frozen Waves.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Roberto da Rocha Gesualdi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016. / A holografia permite o registro e a reconstrução óptica de imagens 3D de objetos, pois um holograma carrega as informações de intensidade e fase da função da onda óptica espalhada pelo objeto. Com a evolução do armazenamento e da velocidade de processamento de dados em computadores, a viabilidade dos hologramas gerados por computador tem evoluído no decorrer dos anos. Na atualidade, a implementação experimental dos CGHs tem sido realizada por meio de novos dispositivos opto-eletrônicos, como os moduladores espaciais de luz, câmeras CMOS, e CCDs de alta resolução, além dos novos materiais fotossensíveis, permitindo o registro e reconstrução óptica de objetos tridimensionais e de feixes ópticos especiais. Por outro lado, as possibilidades do FPGA, um dispositivo lógico programável capaz de criar diferentes tipos de circuitos digitais, permite desenvolver um hardware capaz de melhorar os tempos de processamentos para a geração dos hologramas sintéticos. O objetivo deste trabalho é estudar a holografia gerada por computador a partir de algoritmos (software), a realização da reconstrução óptica destes hologramas usando dispositivos SLMs, bem como as possibilidades de implementação dos CGHs via FPGA (hardware) de cenas 3D virtuais. Desta forma, foram obtidos resultados de construção (gravação) numérica de CGHs de imagens estáticas e dinâmicas, 2D e 3D, via MATLAB e de reconstrução (reprodução) óptica usando dispositivos SLMs destas imagens estáticas e dinâmicas (cenas). / Holography allows three-dimensional recording and optical reconstruction of objects, as a hologram carries the information of the intensity and the optic wave¿s phase function spread over the object. With the evolution of data storage and processing speed in computers, the viability of creating holograms by computer has advance through the years. Today, the CGHs¿s experimental implementation has been performed by new optoelectronic devices, as special light modulators, CMOS cameras, e high resolution CCDs, besides new photosensitive materials, allowing recording and optical reconstruction of 3D objects and special optic beams. On the other hand, FPGA possibilities, a logic programmable device able to create different kind of digital circuits, enables the development of hardware to improve processing time when creating synthetic holograms. The main objective of this work is to study holography created by computer using algorithms (software), moreover the optical reconstruction of holograms utilizing SLMs devices, as the possibility of implementing CGHs by FPGA (hardware), of virtual 3D scenes. Therefore, results of numeric construction (recording) of CGHs of static and dynamic images were obtained, 2D and 3D, using MATLAB, and the optical reconstruction (reproduction) using SLMs devices of these images (scenes).