Feixes estruturados tipo frozen waves: aspectos teóricos e experimentais em imagens 2D e 3D, pinças ópticas e armadilhas fotoforéticas para displays de aprisionamento óptico

Resumo

Este projeto tem como objetivo investigar, teórica e experimentalmente, uma classe de ondas não difrativas - as chamadas Frozen Waves (FWs) - como feixes de luz para novas técnicas em projeção holográfica e como feixes alternativos no aprisionamento óptico em sistemas de pinças ópticas e em armadilhas fotoforéticas em displays de aprisionamento óptico (OTDs). Por serem arbitrariamente modeláveis em seus padrões de intensidade nas escalas centimétrica, mili ou micrométricas, FWs possuem apelo tanto na geração de múltiplas e simultâneas armadilhas ópticas como na iluminação controlada em pontos pré-definidos do espaço, possibilitando projeções holográficas sem redução de resolução axial, com geração de imagens 2D e 3D de alta qualidade. A análise aqui suposta é de tríplice aspecto: teórico, computacional e prático. Como resultados, espera-se: (i) a geração experimental de FWs 2D e 3D, (ii) a geração experimental de armadilhas fotoforéticas com FWs, (iii) novos formalismos teóricos no cálculo de forças fotoforéticas para FWs e feixes arbitrários para além de ondas planas, no contexto de teorias generalizadas de Lorenz-Mie, para fins de futura adoção de FWs em OTDs, (iv) predições de forças de aprisionamento em sistemas de pinças ópticas para FWs 2D e 3D. A presente proposta, que se situa na fronteira do conhecimento no que se refere a novas técnicas de holografia por computador, imagens 2D e 3D, OTDs e múltipla captura óptica para biologia, óptica, fotônica e telecomunicações, tem seu cronograma dividido em trimestres e será realizado com o colaboração de renomados grupos de pesquisa no Brasil e no exterior. (AU)