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Type: TESE
Title: Ondas localizadas aplicadas aos meios difrativos/dispersivos
Author: Rached, Michel Zamboni, 1973-
Advisor: Hernández-Figueroa, Hugo Enrique, 1959-
Figueroa, Hugo Enrique Hernandez
Abstract: Resumo: Neste trabalho de tese, realizamos um estudo teorico sistematico das chamadas Ondas Localizadas (ou Ondas Não Difrativas), bem como suas possiveis aplicações em optica, abrangendo feixes e pulsos. Os resultados são enumerados a seguir: (I) Um metodo matematico simples foi desenvolvido, unificando os diferentes tipos de ondas - subluminais, luminais e superluminais - possibilitando a obtenção de novas soluções localizadas para a equação de onda, em particular para as equações de Maxwell, incluindo aquelas com energia finita; (II) Um metodo de focalização espaço-temporal foi desenvolvido com o uso de superposições continuas de pulsos tipo X de diferentes velocidades; (III) Foram obtidas as primeiras soluções localizadas em meios guiados - guias metalicos ocos e coaxiais; (IV) Foram obtidas as primeiras soluções analiticas descrevendo pulsos não difrativos e não dispersivos em meios materiais, usando-se superposições de feixes de Bessel com diferentes angulos de axicon; (V) Ainda em meios materiais, foi mostrado que pulsos tipo X com chirp, com angulo de axicon fixo, podem ser eficientes no controle conjunto da difração e dispersão; (VI) Um metodo, para o modelamento longitudinal de intensidade de um campo optico, foi desenvolvido a partir de superposições apropriadas de feixes de Bessel de mesma frequencia, por'em com diferentes numeros de onda longitudinais

Abstract: In this thesis work we perform a thorough theoretical study of the so-called Localized Waves (or Non-diffracting Waves), as well as of their possible applications in Optics, considering both Localized beams and Localized pulses. Our main results are the following: (I) We have developed a simple mathematical method, unifying the different classes of localized waves ¿ subluminal, luminal and superluminal ¿, which allowed obtaining a host of new Soliton-like Solutions to the wave equations and in particular to Maxwell equations, including those with finite energy; all our solutions being expressed in closed form;(II) We have found out a method for the space-time focusing of our Localized Waves, by continuous superpositions of X-shaped pulses with different velocities, that is, with different ¿axicon angles¿; let us recall that the X-shaped waves resulted to represent the most typical, and useful, superluminal waves; (III) We have constructed for the first time Localized Solutions propagating rigidly along guides: namely, along empty waveguides or coaxial cables; (IV) We have discovered the first analytical solutions describing non-diffractive and non-dispersive pulses travelling in material (dispersive) media, by exploiting suitable superpositions of Bessel beams with different axicon angles. (V) Still for material media, we have shown that chirped X-shaped pulses (even with fixed axicon angle) can be constructed, which simultaneously resist both diffraction and dispersion; (VI) Finally, a method has been carried out for the longitudinal design of the Localized Wave intensity, by having recourse to appropriate superposition of Bessel beams with the same frequency, but, this time, with different longitudinal wavenumbers
Subject: Ondas (Física)
Difração
Dispersão
Física ótica
Ótica de feixes
Eletromagnetismo
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2004
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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