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.

Para a fabricação de filtros ópticos com característica espectral crítica, utiliza-se a tecnologia de filmes finos multicamadas, a qual exige o monitoramento e controle de espessura dos filmes com alta precisão. O sistema tradicional de monitoramento de espessura de filmes, baseado em cristal ressonante, não atende aos requisitos de precisão e repetibilidade do processo exigidos para a fabricação deste tipo de filtro. Já o monitoramento óptico, por sua vez, é um sistema que atende aos requisitos de fabricação destes filtros. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um sistema automático de monitoramento óptico banda larga, para fabricação de filtros com filmes finos multicamadas, que se baseia na utilização de equipamentos ópticos de uso geral disponíveis no mercado. Para realizar análises de desempenho referentes exclusivamente ao algoritmo de automatização, um ambiente de simulação foi preparado, no qual os dados fornecidos pelo equipamento de aquisição de características ópticas durante a deposição efetiva foram substituídos por dados gerados por um algoritmo de simulação de crescimento do filme. Deste modo, o algoritmo de automatização e seus sistemas de segurança puderam ser exercitados. As simulações mostraram que o sistema proposto possui potencial para tornar mais preciso e repetitivo o processo de fabricação de filtros, de modo que atendam aos requisitos das aplicações especiais. / Optical filter manufacturing with critical spectral characteristics uses multilayer thin film technology, which demandas film thickness monitoring and control with high precision. Traditional monitoring systems based on oscillating crystal do not fulfill requirements of accuracy and process repeatability for manufacturing such type of filter. On the other hand, optical broadband monitoring system fulfills the manufacturing requirements to produce these filters. This work presents the development of a broadband optical monitoring system for multilayer thin film filters production, based on general optical equipment commercially available. In order to make the performance analysis related to automation algorithm, a simulation environment has been prepared, where the data supplied by optical data acquisition equipment has been replaced by simulating signals of film growing. Thus the automation algorithm and security systems could be worked. Simulations showed that the system has potential to improve the accuracy and repeatability of the manufacturing process so that the produced filters are able to fulfill the requirements of special applications.

Para a fabricação de filtros ópticos com característica espectral crítica, utiliza-se a tecnologia de filmes finos multicamadas, a qual exige o monitoramento e controle de espessura dos filmes com alta precisão. O sistema tradicional de monitoramento de espessura de filmes, baseado em cristal ressonante, não atende aos requisitos de precisão e repetibilidade do processo exigidos para a fabricação deste tipo de filtro. Já o monitoramento óptico, por sua vez, é um sistema que atende aos requisitos de fabricação destes filtros. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um sistema automático de monitoramento óptico banda larga, para fabricação de filtros com filmes finos multicamadas, que se baseia na utilização de equipamentos ópticos de uso geral disponíveis no mercado. Para realizar análises de desempenho referentes exclusivamente ao algoritmo de automatização, um ambiente de simulação foi preparado, no qual os dados fornecidos pelo equipamento de aquisição de características ópticas durante a deposição efetiva foram substituídos por dados gerados por um algoritmo de simulação de crescimento do filme. Deste modo, o algoritmo de automatização e seus sistemas de segurança puderam ser exercitados. As simulações mostraram que o sistema proposto possui potencial para tornar mais preciso e repetitivo o processo de fabricação de filtros, de modo que atendam aos requisitos das aplicações especiais. / Optical filter manufacturing with critical spectral characteristics uses multilayer thin film technology, which demandas film thickness monitoring and control with high precision. Traditional monitoring systems based on oscillating crystal do not fulfill requirements of accuracy and process repeatability for manufacturing such type of filter. On the other hand, optical broadband monitoring system fulfills the manufacturing requirements to produce these filters. This work presents the development of a broadband optical monitoring system for multilayer thin film filters production, based on general optical equipment commercially available. In order to make the performance analysis related to automation algorithm, a simulation environment has been prepared, where the data supplied by optical data acquisition equipment has been replaced by simulating signals of film growing. Thus the automation algorithm and security systems could be worked. Simulations showed that the system has potential to improve the accuracy and repeatability of the manufacturing process so that the produced filters are able to fulfill the requirements of special applications.