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Feixes de luz não difrativos microestruturados para micromanipulação óptica

Processo: 17/10445-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2017 - 30 de novembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Leonardo Andre Ambrosio
Beneficiário:Leonardo Andre Ambrosio
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Carlos Henrique da Silva Santos ; Gérard Gouesbet ; Jiajie Wang ; Marcos Roberto da Rocha Gesualdi ; Michel Zamboni Rached ; Mohammad Mojahedi
Assunto(s):Pinças ópticas  Eletromagnetismo  Feixes ópticos  Feixes não difrativos 

Resumo

Diversos grupos de pesquisa nacionais e internacionais vêm atualmente se dedicando a análises teóricas, numéricas e experimentais de ondas não difrativas em acústica, micro-ondas e óptica, óptica biomédica, medicina e até mesmo em física de partículas e ondas gravitacionais. Em particular, especializamo-nos em classes específicas de feixes não difrativos com as recentes demonstrações teóricas e experimentais, na ordem espacial de metros, das Frozen Waves (FWs) e das chamadas DARBs (Diffraction-Attenuation Resistant Beams), ambas baseadas em superposições discretas ou contínuas de feixes de Bessel escalares ou vetoriais para obtenção de feixes extremamente resistentes aos efeitos da difração e, também, da atenuação. Recentemente, o proponente iniciou, juntamente com pesquisadores nacionais e internacionais, a introdução de FWs e DARBs de energia infinita e baseados em superposições discretas de feixes escalares e vetoriais (circularmente simétricos) de Bessel no campo do aprisionamento óptico, através de formalismos teóricos associados ao espalhamento eletromagnético por partículas esféricas. Algumas propriedades importantes, como seções de choque de pressão de radiação, proporcionais às forças ópticas, foram analisadas. Dado o grande interesse de tais campos de luz nessa área, este projeto de pesquisa tem como foco o avanço dos estudos teóricos e numéricos do modelamento espaço-temporal destes feixes microestruturados, visando descrições confiáveis, analíticas ou numéricas, dentro do contexto da teoria generalizada de Lorenz-Mie. Durante os dois anos de vigência, pretende-se estender as pesquisas anteriores de maneira a englobar FWs/DARBs vetoriais, discretas e também contínuas, e de energia finita (truncados, fisicamente realizáveis). Além disso, é de interesse considerar outros graus de liberdade, como torque óptico e momento angular orbital, para feixes de ordem superior, importantes e interessantes em diversas aplicações em pinças ópticas e guiamento óptico de átomos. A presente proposta, situando-se na fronteira do conhecimento desta importante área de pesquisa, tem seu cronograma dividido em trimestres, e será realizado com o apoio de importantes nomes e grupos nacionais e internacionais da área. (AU)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE. Millimeter-structured nondiffracting surface beams. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 36, n. 3, p. 638-645, MAR 1 2019. Citações Web of Science: 0.
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE; RACHED, MICHEL ZAMBONI; GOUESBET, GERARD. Zeroth-order continuous vector frozen waves for light scattering: exact multiple expansion in the generalized Lorenz-Mie theory. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 36, n. 1, p. 81-89, JAN 1 2019. Citações Web of Science: 1.
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE; MACHADO VOTT, LUTZ FELIPE; GOUESBET, GERARD; WANG, JIAJIE. Assessing the validity of the localized approximation for discrete superpositions of Bessel beams. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 35, n. 11, p. 2690-2698, NOV 1 2018. Citações Web of Science: 2.
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE; GOUESBET, GERARD. On localized approximations for Laguerre-Gauss beams focused by a lens. JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER, v. 218, p. 100-114, OCT 2018. Citações Web of Science: 5.
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE; GOUESBET, GERARD. On the validity of the use of a localized approximation for helical beams. II. Numerical aspects. JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER, v. 215, p. 41-50, AUG 2018. Citações Web of Science: 5.
AMBROSIO, LEONARDO ANDRE; RACHED, MICHEL ZAMBONI; GOUESBET, GERARD. Discrete vector frozen waves in generalized Lorenz-Mie theory: linear, azimuthal, and radial polarizations. APPLIED OPTICS, v. 57, n. 12, p. 3293-3300, APR 20 2018. Citações Web of Science: 6.
GOUESBET, GERARD; AMBROSIO, LEONARDO ANDRE. On the validity of the use of a localized approximation for helical beams. I. Formal aspects. JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER, v. 208, p. 12-18, MAR 2018. Citações Web of Science: 8.

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