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Projeto, fabricação e caracterização de metalentes sem aberração para aplicações em ótica integrada

Processo: 18/25372-1
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 04 de março de 2019
Vigência (Término): 03 de março de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Pesquisador responsável:Ben-Hur Viana Borges
Beneficiário:Augusto Martins
Supervisor no Exterior: Thomas Fraser-Krauss
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of York, Inglaterra  
Vinculado à bolsa:15/21455-1 - Projeto, fabricação e caracterização de meta-superfícies para aplicações em óptica difrativa, BP.DD
Assunto(s):Comunicação óptica   Fotônica

Resumo

O objetivo desta proposta de intercâmbio no exterior é o de projetar, fabricar e caracterizar metalentes sem aberrações em seu estado da arte com o intuito de miniaturizar dispositivos e sistemas óticos difrativos. Esta iniciativa é um passo natural para as atividades de pesquisa do candidato, dada a importância de suas conquistas recentes em projetos de metasurface para aplicações em holografia. Além disso, o candidato poderá participar ativamente na fabricação das estruturas, que é uma etapa ainda não desenvolvida por ele até o momento.Esta proposta se justifica tanto pelo ponto de vista científico quanto pedagógico. A primeira motivação emerge da tremenda importância tecnológica que as metalentes apresentam na área de ótica integrada. Tais estruturas têm o potencial de substituir elementos óticos tradicionais, que são espessos e requerem métodos de fabricação complexos, por nanoestruturas (comumente chamadas de metassuperfícies) visando a integração de baixo custo e a miniaturização dos elementos óticos. Além disso, as lentes convencionais apresentam aberrações inerentes que são corrigidas com o uso de lentes adicionais. As metalentes, por outro lado, são capazes de impor um perfil de fase arbitrário em um feixe de luz incidente. Esse grau de liberdade sem precedentes permite a possibilidade de se obterem lentes livres de aberrações. Diante disso, as habilidades desenvolvidas pelo candidato no projeto e modelagem de nanoestruturas difrativas será de extrema impotências para promover a pesquisa em metalentes, uma vez que sua operação está intimamente ligada às propriedades das nanoestruturas. Sendo assim, esta proposta se põe como uma etapa essencial para o aprimoramento e a expansão das habilidades e conhecimentos do candidato durante seus estudos em seu doutorado. A motivação pedagógica, por sua vez, está associada tanto com a metodologia teórica a ser desenvolvida para o projeto das metalentes e, de notória relevância, com sua imersão em um grupo experimental de destaque em fotônica. Tal imersão irá certamente enriquecer a formação acadêmica do candidato já que ele irá aprender técnicas experimentais cruciais em fotônica, tais como a fabricação de nanoestruturas e a caracterização ótica delas.