Instrumentação e sistemas optoeletrônicos baseados em técnicas holográficas e feixes ópticos não-difrativos

Resumo

Sistemas de instrumentação e técnicas ópticas vêem cada vez mais se tornando ferramentas extremamente úteis em aplicações cientificas e tecnológicas devido a sua precisão e velocidade de medição. Particularmente, a holografia é uma técnica interferométrico-difrativa que permite o registro e a reconstrução de imagens 3D de objetos, pois um holograma carrega as informações de intensidade e fase de um objeto 'holografado'. Recentemente, o aumento da capacidade de processamento e armazenagem dos microcomputadores e hardwares de processamento paralelo, o desenvolvimento de novos dispositivos optoeletrônicos, como os moduladores espaciais de luz (SLMs), as câmeras CMOS e CCDs (Coupled Charge Device) de alta resolução e novos materiais fotossensíveis; vem possibilitando, respectivamente, a viabilidade dos hologramas gerados por computador (CGH, Computer Generate Hologram) e a implementação experimental de sistemas holográficos de registro e reconstrução numéricas e ópticas de objetos tridimensionais e geração de feixes ópticos especiais. Por outro lado, os feixes não-difrativos tem se apresentado potenciais para diversas aplicações, devido suas propriedades não dispersivas e de serem resistente a difração, onde estes podem ser gerados experimentalmente via reconstrução óptica dos CGH's usando dispositivos SLMs ou holografia fotorrefrativa. O objetivo geral deste projeto de pesquisa é estudar e desenvolver uma instrumentação e sistemas optoeletrônicos baseados em técnicas holográficas e feixes não-difrativos. Desta forma, numa primeira proposta, nós pretendemos desenvolver um sistema de manipulação óptico-holográfico de micro e nano partículas baseados em feixes não-difrativos. Numa segunda proposta, nós pretendemos estudar e montar um sistema de interferometria óptico-holográfico baseado em feixes não-difrativos e analisar sua precisão e funcionalidade. Numa terceira e última proposta deste projeto, nós pretendemos estudar e desenvolver um sistema de projeção 3D baseado em uma matriz composta pela superposição de feixes não-difrativos gerados pela superposição co-axial de feixes de Bessel, onde cada feixe se comportaria como um pixel 3D de imagem. Todos os fundamentos dos sistemas propostos estão embasados teórica e experimentalmente em trabalhos realizados pelo nosso grupo e outros na literatura; bem como, apresentam um alto grau de originalidade e se encontram na fronteira do conhecimento nesta área, visto que esta instrumentação ainda não está desenvolvida ou consolidada, com excelentes perspectivas de êxito do projeto. (AU)