Este trabalho tem como finalidade o desenvolvimento de um sistema objetivo e automático de medidas de vícios de refração ocular. Para tanto, a forte interação entre a Física e a Oftalmologia foi de fundamental importância para que o objetivo fosse atingido. Foram desenvolvidos quatro sistemas, dentre os quais, três são completamente distintos entre si no que se refere aos princípios utilizados para a determinação das ametropias oculares, bem como no que se refere ao modo de detecção da luz retro-espalhada pela retina. O quarto sistema é apenas um refinamento do terceiro que se apresentou eficaz para o uso clínico. O terceiro e quarto sistemas, denominados Sistemas DVL-1 e DVL-2, têm como base a projeção com um laser de diodo de um alvo luminoso no fundo do olho do paciente. Os feixes emergentes do olho testado são divididos em seis partes (três meridianos) e são analisados dois a dois por um CCD (linear no caso do sistema DVL-1 e matricial no caso do sistema DVL-2). A distância entre as duas imagens formadas em cada meridiano fornece o poder de refração naquele meridiano. Com os poderes de refração dos três meridianos (0&#176, 120&#176 e 240&#176) é possível determinar o erro refrativo ocular. Testes em réplicas oculares apresentaram uma precisão média de 0,06di (a precisão aceitável para este tipo de exame oftalmológico é de 0,125di) e em olhos in vivo 0,125di para as coordenadas esférica e cilíndrica e 5&#176 para o eixo de astigmatismo, o que está dentro das precisões clínicas necessárias. / The purpose of the present work is the development of an objective and automatic system for ocular refractive errors measurements. Hence, a strong interaction between Physics and Ophthalmology was fundamentally important in order to provide the success of the work four systems have been developed, where three of them are completely different from each other in the sense of the basic principles used for determining the ocular ametropies, as well as for the detection of the scattered light from the retina. System four is just an improvement of system three, which has presented a good efficiency for clinical use purposes. The third and fourth systems, called DVL-1 and DVL-2 systems, consist on projecting a target in the fundus of the tested eye with a diod laser light. The beams which emerge from the tested eye are divided into six portions (three meridians) and are analyzed in pairs by a CCD (linear CCD for DVL-1 and matrix CCD for DVL-2). The distances between the two images in each meridian provide the refractive power in that particular meridian. As the refractive power is obtained for the three meridians (0&#176, 120&#176 e 240&#176), it is possible to determine the ocular refractive error . Tests in artificial eyes have been done and an average error of 0,06di was obtained (0,125di is the allowed precision for this kind of examination). For measurements in vivo eyes a precision of 0,125di for spherical and cylindrical coordinates were obtained, as well as a 5&#176 precision for the axis of astigmatism. These precision values are the ones required by the clinical evaluation.

Estudamos os efeitos não lineares em cristais dopados com Cr+3 como o Rubi (Al2O3: Cr+3) e o Aluminato de Gadolínio (GdAlO3: Cr+3), acrescentados através de um índice de refração dependente da intensidade de luz incidente, que caracteriza os meios tipo Kerr (n= n0+n2I, com n2= n2´+in2´). As propriedades não lineares desses cristais se devem à diferença de susceptibilidades do estado excitado e do estado fundamental dos íons de Cr+3. Este modelo é amplamente conhecido, e explica muito bem os efeitos não lineares do Rubi. Porém, para o GdAl O3: Cr+3 há um efeito que não pode ser explicado por esse modelo simplificado: a dependência da razão r= n2\"/n2\' com a intensidade, cuia observação experimental foi feita utilizando a técnica de Mistura de Duas Ondas (MDO). A explicação para esse efeito foi apresentada recentemente e propõe que seja devido à interação de pares de Cr, presente quando a concentração de íons de Cr no material é alta. Neste trabalho verificamos a dependência de r com a intensidade por MDO e utilizando uma nova técnica, a MDO transiente. Esta última possui a grande vantagem de fornecer a razão r de forma direta, enquanto que na MDO, r é obtido pelo ajuste de uma curva de ganho. Como resultado, observamos que a MDO transiente fornece uma dependência de r com a intensidade que está de acordo com a prevista pela interação de pares de Cr e é superior à obtida por MDO. Também apresentamos os parâmetros determinados via MDO (n2\', a intensidade de saturação do meio, r e o tempo de resposta do meio) para 488 nm no GdAlO3: Cr+3, cujos valores ainda não são conhecidos na literatura / We have studied the nonlinear properties of Chromium doped crystals such as ruby (Al2O3: Cr+3) and Gadolinium aluminate (GdAlO3: Cr+3), given by the intensity dependent refractive index characteristic of Kerr media, where n= n0+n2I and n2= n2´+in2´. The nonlinear properties of these crystals are due to the difference between the excited and the ground state susceptibilities. This model is widely used and explains the nonlinearity of ruby. However, GdAlO3: Cr+3 presents an effect that cannot be explained by that simplified approach: the intensity dependence of the parameter r=n2\"/n2\'. The experimental observation of such dependence was achieved using the Two Wave Mixing technique. An explanation for this effect was recently proposed using the interaction between Chromium ions that occurs when their concentration is high enough. In this work we observed the intensity dependence of r via two wave mixing and using a new technique, transient Two wave mixing. The last one gives the parameter r in a direct way, while the two waves mixing gives r by the fitting of a gain curve. As a result, we observed that transient two wave mixing shows greater intensity dependence than two wave mixing and agree with the interaction of Chromium ions. Also, we present the Two wave mixing parameters (n2\', the saturation intensity and response time of the medium) at 488nm, that were never reported before

Orientador: Edmea Rita Temporini Nastari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:57:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bisneto_OtavioSiqueira_M.pdf: 1532415 bytes, checksum: 54c06aa08a8469404379be1a2f2c1a08 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Objetivo: avaliar a relação entre aberrações de alta ordem, erros de refração e idade. Material e Método: realizou-se estudo retrospectivo analítico, de pacientes submetidos a exames de aberrometria. Foram incluídos neste estudo todos os sujeitos examinados no aberrômetro LADARWAVE® (Alcon, Fort Worth, Texas), no Hospital de Olhos do Paraná (Curitiba-Brasil) no período de abril de 2004 a abril de 2005, sendo o principal critério de inclusão acuidade visual corrigida ou não de 20/20 ou melhor e o principal critério de exclusão presença de cirurgia e/ou doença ocular prévia. Foram estudadas as seguintes variáveis: idade, grau de refração esféro-cilíndrica, medida do equivalente esférico, aberrações de alta ordem divididas em: coma, aberração esférica, outras e root mean square (rms) de alta ordem. Todas as variáveis foram obtidas através do exame de aberrometria realizado no aberrômetro LADARWAVE®, sob cicloplegia, considerando-se pupila de 6,5 mm. Foram avaliadas aberrações ópticas de alta ordem até a oitava ordem nos polinômios de Zernike. Os pacientes foram divididos em 6 grupos de acordo com o erro de refração e em 3 grupos de acordo com a idade. Resultados: foram avaliados 312 olhos dos quais 201 foram incluídos no estudo. A idade média desses pacientes foi de 33,9±10,1 anos variando de 7 a 62 anos. Após análise estatística, na comparação entre os grupos de acordo com o erro de refração, foi observado que os pacientes hipermétropes com astigmatismo inferior a -0,75 D (GRUPO 5) apresentaram maior quantidade de aberração esférica, e que os pacientes hipermétropes com astigmatismo superior a -0,75 D (GRUPO 6) apresentaram maior quantidade de aberrações denominadas "outras" e RMS de alta ordem. Na comparação geral entre os grupos de idade, em relação as variáveis estudadas, o grupo de pacientes com 45 ou mais anos (GRUPO C) apresentou maior quantidade de todas as aberrações estudadas. Conclusão: a) houve relação positiva, estatisticamente significativa, entre hipermetropia, com e sem astigmatismo, e aberração esférica e rms de alta ordem. b) houve relação positiva, estatisticamente significativa, entre idade e aberrações ópticas de alta ordem / Abstract: Purpose: to evaluate the relationship between high order aberrations and refraction errors, and between high order aberrations and age. Methods: an analytic retrospective study of patients that underwent aberrometry exam was done. All the subjects examined at LADARWAVE® aberrometer at Hospital de Olhos do Paraná from April 2004 to April 2005 were included in this study. The major inclusion criterion was 20/20 or better - corrected or not - visual acuity; and the major exclusion criterion, the presence of previous eye surgery or eye disease. The following variable were analyzed: age, refraction, spherical equivalent, and high order aberrations wich were: coma, spherical aberration, others, and high order root mean square (rms). All data were obtained from LADARWAVE® aberrometry exam, under ciclopegia, taking only 6.5 mm pupil results. High order aberrations up to eight order Zernike's coefficients were evaluated. Patients were divided in 6 groups according to refraction error and in 3 groups according to age. Results: out of 312 eyes, 201 were studied. The mean age of was 33.9 +- 10.1, varying from 7 to 62 years of age. After statistical analysis, it was observed that among the refraction error groups hyperopic patients with less than -0,75 D astigmatism (group 5) showed a higher amount of spherical aberration, and that hyperopic patients with more than -0,75 D astigmatism (group 6) showed a higher amount of other and high order rms aberrations. In the general comparison between the age groups, the 45 or older group (group C) showed a higher amount of all the aberrations analyzed. Conclusion: a) there was a statiscally significant positive relation between hyperopia - with or without astigmatism - and spherical aberration and high order rms. b) there was a statiscally significant positive relation between age and all aberrations analyzed. / Mestrado / Oftalmologia / Mestre em Ciências Médicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we obtain the refractive index taking the Brans-Dicke theory as the fundamental and underlying gravitational theory. In our investigation we consider that the spacetime is static and we makes no assumptions about the relative smallness or isotropy of internal pressures of the sources generating the gravitational field. We employ the technique of weaking the gravitational field equations in order to derive formulae for the refractive index tensor and we make some applications of these results / Neste trabalho obtemos o índice de refração considerando-se a teoria de Brans-Dicke como a teoria gravitacional fundamental. Na investigacão admitimos que o espaço-tempo é estático e as pressões internas da fonte do campo gravitacional são, em princípio, não nulas e anisotrópicas. Utilizamos a técnica da aproximacão de campo fraco das equações de campo para obter expressões para o indice de refração tensorial, fazendo-se algumas aplicacões dos resultados

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7432_1.pdf: 2032621 bytes, checksum: 08207254498102f66498fd2876c20c69 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A importância de fazer uma blenda, que é uma tecnologia relativamente recente, está associada ao fato de seu desenvolvimento ser menos oneroso do que o desenvolvimento de novos materiais por meio de métodos de síntese. Nesse estudo foi utilizada a blenda de poli(cloreto de vinila)/poliestireno (PVC/PS), nas composições 95/05, 90/10, 70/30, 50/50 e 30/70. Com o objetivo de estudar a miscibilidade da blenda PVC/PS, empregando as técnicas de viscosimetria pelos modelos de Krigbaum-Wall, Garcia et al. e Pan et al. em solução; espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), índice de refração e microscopia eletrônica de varredura (MEV), foram igualmente utilizadas. Embora a análise de miscibilidade por viscosimetria seja de fácil execução, os resultados da blenda PVC/PS mostraram-se diferentes, quando foram comparados os três modelos propostos. O modelo de Pan et al. foi o que mais se aproximou dos resultados obtidos, junto às técnicas de FT-IR e índice de refração, onde o resultado foi de imiscibilidade da blenda PVC/PS em toda a sua extensão. Por outro lado, quando as blendas foram irradiadas, o PS comportou-se como agente radioprotetor da matriz do PVC, devido a dissipação de boa parte de energia absorvida na ressonância existente no interior dos anéis aromáticos. O fator de proteção do PS foi calculado em 78 e 70% para as proporções de 95/05 e 90/10, respectivamente. A radiação gama, na dose de 50 kGy, também atuou no sistema como agente compatibilizante na blenda de composição 95/05. Mudanças nas propriedades mecânicas dos filmes de PVC, PS e nas blendas PVC/PS, na dose de esterilização (25 kGy) também foram observadas neste estudo

Neste trabalho investigamos o índice de refração não-linear n2, intensidade de saturação Is, tempo de vida &#9640 e diferença de polarizabilidade &#916&#945 em absorvedores saturáveis dopados com Cr+3 usando a técnica Z-scan transiente. Utilizamos um modelo teórico baseado no formalismo da integral de difração de Kirchhoff para estudar o comportamento estacionário e transiente, além de observar, através de simulações numéricas, a evolução temporal do sinal observado experimentalmente. O modelo teórico foi estendido ao comportamento transiente, em que utilizamos parâmetros experimentais para realizar as simulações. No trabalho experimental medimos o cristal de rubi e calculamos os valores de Is, n2, &#9640 e &#916&#945 para cinco linhas do laser de Ar+ através da técnica de Z-scan / In this work we have investigated nonlinear refractive index n2, saturation intensity Is, lifetime response &#9640, and polarizability difference &#916&#945 in saturable Cr+3 doped absorbers employing the time resolved Z-scan technique by nonlinear refraction transient. We have developed a theoretical model, based on the Kirchhoff diffraction integral formalism to study the transient and stationary behavior, and besides, we have observed, from numerical simulations, the time signal evolution of the experimentally observed signal. The theoretical model was extended to transient behavior, where we have used experimental parameters to numerical simulations employing the theoretical model. In the experimental work we have measured the ruby crystal and we calculated the values Is, n2, &#9640 and &#916&#945 for the five lines from an Ar+ laser employing the Z-scan technique

Orientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Milton Eiji Kayama / Banca: Rodrigo Savio Pessoa / Resumo: Filmes finos poliméricos depositados a plasma são de grande utilidade em diversas aplicações industriais e científicas, em áreas como eletrônica, mecânica, revestimentos, biomateriais, entre outras, devido a propriedades interessantes como: boa adesão ao substrato, estrutura entrelaçada, espessura nanométrica, homogeneidade, entre outros. Neste trabalho, filmes finos poliméricos foram depositados utilizando-se a técnica de implantação iônica por imersão em plasma e deposição a partir das misturas entre o monômero hexametildisilazano e os gases argônio, hélio e nitrogênio. Foram variadas as concentrações gás/monômero nestas misturas e a potência de deposição. Os filmes obtidos passaram por caracterizações de ângulo de contato, energia de superfície, dureza, espessura, índice de refração e estrutura molecular. Para todas as condições avaliadas, o filme apresentou-se transparente, com valores para o índice de refração variando entre 1,56 e 1,70. Os filmes poliméricos também se mostraram hidrofóbicos, com valores para o ângulo de contato próximos a 100 graus. Os valores para a dureza foram de 0,7 a 2,6 GPa. A espessura dos filmes para diferentes condições variaram entre, aproximadamente, 100 e 200 nm. A análise da estrutura molecular permitiu observar que os mesmos grupos funcionais estão presentes em todos os filmes depositados, porém a variação dos parâmetros favorece o aumento de determinados grupos em detrimento de outros. A partir destas caracterizações, foi possível observar que variações nos parâmetros do plasma interferem diretamente nos filmes resultantes / Abstract: Polymeric thin films deposited by plasma technique are very attractive for many industrial and scientific applications in areas such as electronics, mechanics, coatings, biomaterials, among others, due to favorable properties such as good adhesion to the substrate, high crosslinking, nanomectric thickness, homogeneity, etc. In this work, polymeric thin films were deposited by Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition (PIIID) technique from mixtures between hexamethyldisilazane and the gases argon, helium and nitrogen. The gas/monomer concentration in these mixtures and deposition power were varied. The grown films were characterized by their contact angle, surface energy, hardness, thickness, refractive index and molecular structure. For all the evaluated conditions, the film showed itself transparent, with refractive index values ranging from 1.56 to 1.70. The polymeric films were also hydrophobic, with contact angle values around 100 degrees. The hardness values ranged from 0.7 to 2.6. The thickness for different conditions of PIIID, ranged from 100 to 200 nm. The molecular structure analysis showed that the same functional groups were present in all the deposited films; however the parameter variation favored the growth of certain groups over others. From these characterizations, it was possible to observe that changes in the plasma parameters interfere directly in the produced films / Mestre

Neste trabalho investigamos as duas contribuições mais importantes ao índice de refração não-linear, n2, em sólidos dopados: o efeito de Lente Térmica (LT) e o efeito de Lente de População (LP). Nós estudamos cristais fluoretos dopados com Cr+3 e vidros fluoretos dopados com Nd+3. As medidas de n2 foram feitas com a técnica de Z-scan resolvida no tempo, que é uma técnica simples mas muito sensível. Também realizamos medidas usando a técnica de Lente Térmica de modo descasado onde usou-se dois feixes de laser (um de excitação e outro de prova). Nós mostramos que pode-se separar temporalmente as contribuições a n2 devido a LT e LP, através da variação da freqüência do chopper / In this work we investigated the two more important contributions to the index of no-lineal refraction, n2, in ion doped solid: the effects of Thermal Lens (LT) and Population Lens (LP). We studied Cr+3 doped fluoride crystals and Nd+3 doped fluoride glasses. The n2 measurements were made with the time-resolved Z-scan technique that is a simple but very sensitive technique. We also performed time¬ resolved Mode-mismatched Thermal Lens measurements, where two laser beams were used (one excitation beam and another probe beam). We showed that it is possible to temporally separate the contributions of LT and LP for n2, through the variation of the chopper frequency

Neste trabalho, apresentamos uma extensão da técnica de varredura-Z baseada na análise espectral da evolução temporal da transmitância, quando um feixe laser é modulado numa freqüência f. As componentes de Fourier da evolução temporal da transmitância em f e 2f estão respectivamente relacionadas com os efeitos lineares e não-lineares e sua razão pode ser usada na eliminação de efeitos lineares. Este método, denominado varredura-Z resolvida em frequência, permite um aumento significativo na sensibilidade da técnica de varredura-Z em medidas de absorvedores lentos. Tal método se combinado com \"EZ-scan\" permite medidas de modulação de fase correspondentes a distorções da frente de onda de λ/105. A aplicabilidade bem como a sensibilidade desta técnica foram demonstradas em medidas realizadas em absorvedores lentos, especificamente o rubi e o aluminato de gadolínio dopado com cromo. Tais materiais são convenientes para estes fins, pois já tiveram suas não-linearidades investigadas anteriormente por diversos métodos. Como aplicação da técnica fizemos medidas das propriedades ópticas lineares e não-lineares em uma amostra de vidro fluoroindato dopado com cromo. Observamos que os valores de n2 (λ) seguem a curva de absorção desse material, e propomos um modelo que relaciona a origem da não-linearidade com as transições eletrônicas que ocorrem na região do visível. / This work presents an extension of the Z-scan technique based on the spectral analysis of the transmittance time-evolution when the laser beam is modulated at a frequency f. The Fourier components of the transmittance time-evolution at f and 2f are respectively related to the linear and nonlinear effects and their ratio can be used to eliminate spurious linear effects. This method, known as frequency resolved Z-scan, allows a significative increase in the sensitivity of the Z-scan technique for measurements of slow absorbers. When combined with the EZ-scan technique, it can measure transmittance changes corresponding to wavefront distortions of λ/105. The demonstration of the technique was carried out for slow absorbers, ruby and chromium-doped gadolinium aluminate. Such materials were conveniently chosen for this purpose since their optical nonlinearities are well stablished. As an application, we present linear and nonlinear optical properties of a chromium-doped fluorindate glass sample. We found that the values of n2 (λ) follow the absorption curve in this material and we have proposed a model which relates the origin of the nonlinearity with the electronic transitions that occur in the visible region of the spectrum.

A pesquisa teve como objetivo integrar o método GPR (Ground Penetrating Radar) com a sísmica de refração, visando o mapeamento do N.A. e a estimativa do teor de umidade em uma área de estudos hidrogeológicos no campus da USP, assim como analisar a acurácia da medida dos dois métodos. Foram realizados ensaios geofísicos, granulométricos, de teor de umidade, do grau de saturação, do monitoramento do N.A. e acompanhamento dos índices pluviométricos em três períodos com variações sazonais no decorrer de um ano denominados período chuvoso (janeiro/2004); período intermediário (abril/2004) e período seco (setembro/2004). O mapeamento do N.A. com GPR foi feito com geometria multi-offset, com as antenas de freqüências centrais 50 MHz, 100 MHz e 200 MHz, sendo que as antenas de 100 MHz e 200 MHz foram as que caracterizaram o N.A., refletindo sua variação sazonal e mantendo a tendência prof. N.A. janeiro < prof. N.A. abril < prof. N.A. setembro. O emprego da sísmica de refração gerou maiores erros e ambigüidades na inversão dos dados. Neste estudo, a sísmica de refração não foi sensível às variações sazonais e, embora os resultados tenham se aproximado das observações diretas, não permitiram mapear a flutuação do N.A. entre os diferentes períodos. A estimativa do teor de umidade volumétrico pelo GPR foi obtida com duas metodologias diferentes que utilizaram a onda direta no solo. Foram empregadas antenas de 50 MHz, 100 MHz e 200 MHz nos diferentes períodos. Observou-se uma variação da umidade entre os períodos, sendo o teor de umidade de janeiro > abril > setembro. A antena de 200 MHz foi a que possibilitara uma melhor acurácia na estimativa do teor de umidade volumétrico. / The present study had as objective to integrate GPR (Ground Penetrating Radar) method to seismic refraction, focusing on water table mapping and on the estimate of water content in an area of hydrogeological studies at USP\'s campus, as well as analysing the measuring accuracy of both methods. Several assays were accomplished, such as geophysical, granulometric, of water content, saturation degree, water table monitoring assays and also accompaniment of pluviometric indexes in the study periods with seasonal variations, along a year, denominated rainy period (january/2004), intermediaty period (april/2004), and dry period (september/2004). Water table mapping by GPR was made with multi-offset geometry, with 50 MHz, 100 MHz and 200 MHz central frequency antennas, seeing that 100 MHz and 200 MHz antennas were those ones, which characterized the water table, reflecting its seasonal variation and maintaining the depth of the water tablejanuary < depthapril < depthseptember tendency. The use of seismic refraction generated larger mistakes and ambiguities in the data inversion. In this study, seismic refraction was not sensitive to seasonal variations and, although the results have approached to direct observations, they did not allow mapping the water table fluctuation among the different periods. The estimate of volumetric water content by GPR was obtained with two different methodologies that have used the direct ground wave. Fifty MHz, 100 MHz and 200 MHz antennas were used in the different periods. A moisture variation was observed among these periods, being the water content of January > April > September. Two hundred MHz antenna was the one that had facilitated a better accuracy in the estimate of moisture content.