Orientador: Geraldo Ferreira Mendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sthel_MarceloSilva_D.pdf: 3530788 bytes, checksum: 70c7e6b73e4e78eef0c8d2c3f4630f92 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho, estudamos a geração holográfica de padrões periódicos, o seu registro em materiais fotossensíveis e a litografia dos mesmos em cristais semicondutores. Gravamos uma microestrutura periódica em semicondutor (InP) com um período de 0,45mm, isto permitiu a produção do primeiro laser semicondutor monomodo do país emitindo em l,5mm. Estes dispositivos são largamente empregados na implantação de sistemas coerentes de comunicações ópticas usados para longas distancias e alta taxa de transmissão. Estudamos também o registro de microestruturas periódica em (InP) através do efeito fotoeletroquímico, o que proporciona um registro direto de microestruturas em semicondutores, portanto sem a necessidade do uso de materiais fotossensíveis. Num outro experimento utilizamos uma montagem holográfica estabilizada eletronicamente cuja colimação do feixe é feita por espelhos parabólicos fora do eixo de simetria, produzindo uma colimação da frente de onda com alta qualidade numa área de 100x100mm2, o que nos levou a confeccionar redes de difrações holográficas em fotorresina de 1200 l/mm com boa homogeneidade. Propusemos também um método para determinação da resolução do processo de exposição filmes fotossensíveis (fotorresinas) durante a exposlçao dos mesmos, isto e em tempo real. O método utiliza o conceito de modulação residual em fotorresina e uma montagem holográfica estabilizada eletronicamente, desta maneira foi possível avaliar a perda de resolução do processo a partir do decréscimo no período do padrão holograf1co usado na exposlçao do filme. Este método dispensa o uso da revelação do material em estudo, o que não ocorre com os métodos convencionais / Abstract: We have studied periodic holographic patterns generation, its recording in photosensitive materials and lithography in semiconductor crystals. The periodic pattern was recorded in InP samples with .45mm pitch, that allowed to produce the first mono mode junction laser in the Country, emitting in 1.5mm. This device is widely used in long distance optical communications. We also have investigated the recording of the periodic corrugation in semiconductor (InP) using photoelectrochemical etching. In this method the recording is made directly in the substrate without photoresist is used as mask. Another experiment was made using a electronically stabilized holographic setup to make holographic gratings using photoresist layer in 100x100mm2 glass substrate the grating was recorded with 1200 l/mm. In this setup the wavefronts were collimated by two off-axis paraboloid mirrors. We also proposed a method to evaluate the resolution of the holographic exposure in positive photoresists / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Jaime Frejlich / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-16T15:59:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PauloAciolyMarquesdos_D.pdf: 2539809 bytes, checksum: 6af4127369b12e2f73d21c62c58ee4a3 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste trabalho foram abordados três importantes aspectos relacionados com o registro óptico holográfico em tempo real, utilizando cristais fotorrefrativos (Bi12SiO20e Bi12TiO20 ). Primeiro, determinamos experimentalmente os principais parâmetros físicos associados as propriedades de transporte no efeito fotorrefrativo; em segundo lugar, analisamos o desempenho destes materiais em holografia dinâmica, comparados aos fototermoplásticos, tendo em vista aplicações atestes não-destrutivos e finalmente comprovamos que, numa mistura de duas ondas auto-estabilizada em tempo real, num fotorrefrativo, permite a estabilização da própria montagem holográfica e a medida simultânea do termo de interferência, fornecendo informações sobre o mecanismo de registro no material utilizado / Abstract: In this work were reported three importants features related to the real time holographic optical register, using photorefractives crystals (Bi12SiO20 and Bi12TiO20). First, we make experimentally determination of the principal parameters associated to the transport properties in photorefractive effect; secondly we analyzed the performance of these materials in dynamic holography compared to the phototermoplastic device for applications in non-destructives tests and finally, we proved that real time self-stabilized two wave mixing is used to make the proper holographic setup stabilization and simultaneously measure the interference term which allows to obtain relevant information¿s about the mechanism of register in the photorefractive material used. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Jaime Frejlich / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T02:38:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cescato_LucilaHelenaDeliesposte_D.pdf: 5264981 bytes, checksum: 7357c299a36e826dc1268bd982da4ef1 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: O resultado básico deste trabalho é a construção de uma montagem holográfica estabilizada altamente eficiente, que permite o controle da fase relativa entre o padrão de interferência e um holograma de referência. A alta sensibilidade do sistema permite a utilização de um efeito de modulação residual em materiais fotossensíveis durante o registro, como holograma de referência para operar o sistema de estabilização. Consequentemente gravações holográficas auto-estabilizadas se tornam possíveis. Por outro lado, é possível também a superposição estabilizada de redes holográficas e de seus harmônicos com um controle de fase preciso entre elas, possibilitando a Síntese de Fourier de perfis arbitrários periódicos. O sistema de estabilização e as fotorresinas positivas utilizadas foram estudadas em detalhe, permitindo urna melhor compreensão dos processos envolvidos e otimizando as condições de sua utilização. Foram feitas algumas aplicações para ilustrar as possibilidades do sistema todo como: Síntese de Fourier de uma grade "blazed" e o estudo da cinética da fotorreação num filme de fotorresina / Abstract: The fundamental result reported in this work is the construction of a high performing stabilized holographic setup, wich allows the phase shift control between the interference pattern and a reference hologram. The high sensitivity of the system allows using the residual modulation effect, arising in photosensitive materials during the holographic recording itself, as a reference hologram for operating the stabilization system. Consequently self-stabilized holographic recording is now possible. On the other hand, stabilized superposition of holographic gratings and their harmonics with accurate phase control is also possible, allowing Fourier Synthesis of arbitrary shaped periodic profiles. The stabilization system itself and the positive photoresist used in this work were studied in detail for improving the knowledge of the involved processes and optimizing their use. Some applications are developed as illustrative examples of the possibilities of the whole process such as Fourier Synthesis of blazed gratings and the study of the kinetics of the photoreaction in resist films / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 1989. / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:29:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79526.pdf: 3148569 bytes, checksum: c6e023fb7c027290b9678d9e831422ff (MD5) Previous issue date: 1989 / Este trabalho desenvolve, analisa e experimenta dois novos artifícios para melhorar a qualidade da medição de deslocamentos e deformações pela holografia interferométrica. O método da autocalibração consiste em uma sistemática desenvolvida para simplificar a tarefa de medição das coordenadas de pontos notáveis de uma montagem holográfica e, ao mesmo tempo, minimizar os erros sistemáticos daí decorrentes. Seus princípios básicos são apresentados, seu equacionamento matemático e encaminhamento para a solução do problema numérico são discutidos. Complementarmente, é efetuada uma análise de erros e uma verificação e avaliação experimental de seus resultados. A determinação simultânea de deslocamentos e deformações pela derivação da Função Ordem de Franja é uma nova formulação para o problema da medição simultânea de deslocamentos e deformações em um mesmo ponto. Aspectos e considerações teóricas são discutidos e a dedução das novas equações é detalhada. Uma ampla análise de erros é efetuada nos diversos parâmetros e etapas envolvidos. Um experimento final é efetuado como ferramenta para avaliar o desempenho deste novo método. Uma nova técnica de digitalização de mapas de franjas e um novo método de funções bidimensionais são desenvolvidos como ferramentas necessárias ao trabalho. Os resultados finais apontaram como viáveis e, sob alguns aspectos, vantajosas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:33:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 97698.pdf: 2101718 bytes, checksum: 8afcd5342c62b7a216c1b7baa22c77c7 (MD5) Previous issue date: 1993 / Este trabalho explora a análise dos diversos aspectos da análise híbrida de tensões combinando Holografia Eletrônica e elementos finitos. Mostra-se que, através desta técnica, é possível superar diversas limitações que técnicas numéricas e experimentais apresentam isoladamente. Discute-se a aplicabilidade da técnica para diferentes situações, descrevendo-se vantagens e limitações. Alguns exemplos, envolvendo técnicas de elementos finitos e holografia eletrônica, são apresentados e discutidos. Os resultados mostram claramente algumas vantagens da análise híbrida de tensões em problemas onde métodos numéricos e experimentais apresentam limitações.

Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T04:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezRivera_NoemiInes_M.pdf: 3017902 bytes, checksum: 896d67e441fab8fa22df28d3275d8a6c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho analisamos a formação de imagens por elementos difrativos com luz branca fazendo o traçado de raios pelas direções principais, dentro de uma aproximação que desconsidera a extensão do ponto imagem. Inicialmente explicamos resumidamente a história e conceitos básicos que servem para o estudo de elementos ópticos difrativos. Logo na segunda parte mostramos um amplo estudo da formação de imagem com relevo invertido ("pseudoscópica") por duas redes de difração, uma fenda e luz branca, que constitui uma nova maneira e a mais simples de se fazer essas imagens. Apresentamos também a existência de imagem ortoscópica por elementos difrativos com luz branca no mesmo dispositivo. No Apêndice 1 analisamos a formação da imagem de objeto pontual por um elemento difrativo com luz monocromática. Apresentamos problemas resolvidos neste trabalho, assim como resultados, comparando os resultados calculados teoricamente com dados experimentais feitos no laboratório. Este trabalho foi importante para melhor preparação de ferramentas na tese. No Apêndice 2 mostramos as diversas aplicações onde nosso estudo pode ajudar a quantificar resultados, como é o caso de gerar imagens holoprojetadas sobre tela difrativa (tela holográfica), ampliação de hologramas, televisão holográfica e a realização de telescópios espaciais / Abstract: We perform ray tracing analysis on the imaging of white light objects by diffractive elements. Only the main direction of rays is considered within an approximation that do not consider the extension of the image point. We first make a brief report on the history and basic concepts of diffractive optical elements, then we make a complete study of inverted depth ("pseudoscopic") imaging by two diffraction gratings and one slit under white light, a new and simpler way to generate that kind of images directly from an object. We also show the existance of an ortoscopic image by diffractive elements under white light in the same system. In Append 1 we analyze imaging of a point object in monocromatic light, comparing calculated values with experiments we performed. This previous work was important in preparing our analytical and experimental techniques. In Append 2 we indicate many applications where our study could help to obtain quantitative results, as in the generation of images holoprojected on diffracting screens (holographic screens), the enlarging of holograms, holographic television and spatial telescopes / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezRivera_NoemiInes_M.pdf: 3136455 bytes, checksum: ec6d088281d2d9fbaee8015340da7033 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T06:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diamand_Marcelo_M.pdf: 5632019 bytes, checksum: c1f140cf69457d06104fcd4302573903 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema gerador de figuras tridimensionais que, por meio de tela holográfica, permite observação sem óculos especiais e oferece paralaxe horizontal contínua, como no caso de imagens holográficas convencionais. A geração de imagens é controlada por computador e utiliza luz branca e elementos ópticos holográficos para definir a profundidade (coordenada Z) de cada ponto da imagem. Trata-se de uma proposta inédita que apresenta como principal vantagem em relação aos sistemas similares a possibilidade de se alcançar grandes dimensões de exibição através de projeção / Abstract: This work describes the development of a system generator of three-dimensional figures that, by means of a holographic screen, allows viewing without special goggles and offers continuous horizontal parallax, resembling the case of conventional holographic images. The image generation is controlled by a computer and employs white light and holographic optical elements to define the depth (Z coordinate) of every point of the image. This is an original proposal that presents as main advantage regarding similar systems the possibility to achieve large exhibition dimensions through projection / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de dois arranjos de interferometria holográfica utilizando como meio de registro holográfico cristais fotorrefrativos de Bi12TiO20 (BTO). O primeiro arranjo utiliza dois lasers de diodo sintonizáveis, emitindo em comprimentos de onda diferentes, em torno de 660 nm. Neste caso, a imagem holográfica do objeto estudado surge coberta de franjas de interferência que descrevem o relevo de sua superfície. O comprimento de onda sintético, que define a resolução do sistema na análise de superfícies, foi ajustado de modo a adequá-lo ao relevo da superfície estudada. A superfície de dois circuitos integrados e o relevo de uma moeda foram analisados, através de métodos de deslocamento de fase. O segundo arranjo gerou imagens holográficas e interferogramas, também com cristais BTO, através da montagem de Denisiuk para holografia de reflexão. Através da incorporação de um divisor de feixes polarizante, conseguiu-se melhorar a qualidade das imagens holográficas e reduzir o ruído. Medidas de deformação e vibração em pequenos objetos foram realizadas, assim como o estudo da dependência da intensidade do sinal holográfico sobre a orientação do cristal BTO. / This work presents the study and the development of two optical setups using Bi12TiO20 (BTO) photorefractive crystals for holographic interferometry. The first one employs two tunable diode lasers emitting at slightly different wavelengths around 660 nm. In this case, the holographic image of the studied object appears modulated by interference contour fringes. The resulting synthetic wavelength which determines the system resolution was selected in order to make it suitable for measuring the surface relief. The surfaces of two integrated circuits and a coin were analyzed with the help of phase shifting methods. The second BTO-based setup generated holographic images and interferograms through the Denisiuk scheme for reflection holography. The interferogram visibility and the optical noise were significantly reduced by using a polarizing beam splitter. Deformation and vibration measurements were performed, and the dependence of the reconstructed wave intensity on the BTO crystal orientation was studied as well.

A finalidade deste trabalho é aplicar a técnica de holografia em cristais fotorrefrativos para o estudo de propriedades mecânicas de microdispositivos, garantindo ainda a obtenção de uma geometria de arranjo holográfico simples e compacto. Foram feitas a análise de vibração e a análise de deformação de microdispositivos por meio da interferometria de média temporal e de dupla exposição, respectivamente. Como fontes de luz, foram utilizados diodos laser emitindo em 660nm, e um He-Ne laser emitindo em 632,8nm. Como meio fotorrefrativo de registro holográfico foi utilizado o cristal Bi12TiO20, (BTO) da família das selenitas. Foi proposto um arranjo óptico de holografia de reflexão do tipo Denisiuk, e a este arranjo foi adicionado um conjunto de lentes objetiva e ocular para formar uma configuração de microscópio composto, com o objetivo de obterem-se imagens holográficas de objetos de dimensões microscópicas. A gravação e a reconstrução do holograma se deram simultaneamente, devido à associação do cristal fotorrefrativo a uma câmera CMOS. Desta maneira, a observação dos hologramas foi feita em tempo real. Foram feitas, inicialmente, imagens de dupla exposição de piezorresistores MEMS (microelectromechanical systems), de geometria reduzida (2,96 x 0,6 mm2), e de dispositivos CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers) com 640m de diâmetro. Através desta técnica foi possível medir deslocamentos de 0,33m a 4,3m. Foram obtidos também interferogramas de média temporal de cerâmicas e transdutores piezoelétricos, porém, iluminando apenas pequenas regiões destes objetos. Estas imagens mostraram qualidade razoável, indicando que é possível aplicar a técnica de interferometria em média temporal para objetos com amplitude de vibração entre 0,12m e 1,7m. Para investigar as potencialidades microscópicas foram feitas imagens de padrões de teste de resolução, onde foi possível visualizar estruturas com geometrias entre 2mm e 20m. / The aim of this work is to apply photorefractive crystals holography technique for the study of mechanical properties of micro-devices; it ensures obtaining a simple and compact geometry of holographic setup. Vibration and deformation analyses of micro-devices were performed using time average and double exposure interferometry, respectively. As light sources, it was used diode lasers emitting at 660nm, and He-Ne laser emitting at 632.8nm. As photorefractive holographic recording medium was used Bi12TiO20 (BTO) crystal, family of selenites. An optical setup of Denisiuk-type reflection holography was proposed, and this setup was added a set of objective and eyepiece lenses to form a compound microscope configuration, in order to obtain holographic images of objects with microscopic dimensions. Recording and reconstruction of the hologram occurred simultaneously, due to the combination of the photorefractive crystal to a CMOS camera. Thus, holograms observation occurs in real time. It was initially performed double exposure images of MEMS (microelectromechanical systems) piezoresistors, with reduced geometry (2.96 x 0.6 mm2), and CMUT (capacitive micromachined ultrasonic transducers) devices with 640m diameter. By this technique was possible measure displacements of 0.33m to 4.3m. Time average interferograms of Ceramics and piezoelectric transducers were also obtained, however, it illuminating only small regions of these objects. These images showed reasonable quality, indicating that it is possible apply the time average technique for objects with vibration amplitude between 0.12m e 1.7m. In order to investigate the microscopic potentialities images of resolution test chart were done, where it was possible to visualize structures with geometries between 20 m and 2mm.