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Type: TESE DIGITAL
Title: Singularidades de fase em luz clássica
Title Alternative: Phase singularities in classical light
Author: Brandão Filho, Paulo Cesar Aguiar, 1987-
Advisor: Oliveira, Luiz Eduardo Moreira Carvalho de, 1952-
Abstract: Resumo: Singularidades de fase simulam um "esqueleto" do campo eletromagnético de tal forma que várias informações sobre a distribuição do campo e o comportamento físico podem ser obtidas. As singularidades permeiam todos os sistemas ópticos genéricos e são imunes à perturbação do sistema. Nesta tese estudamos suas propriedades em várias situações de interesse físico, distribuídas da seguinte forma: No Capítulo 1 introduzimos o conceito de singularidade de fase bem como sua definição formal e sua relação com o momento angular de um feixe de luz. No Capítulo 2 entraremos no regime nanométrico da luz com o objetivo de criar um campo evanescente caracterizado por uma dinâmica rica de singularidades de fase com possiveis aplicações na manipulação de objetos em nanoescala. No Capítulo 3 continuaremos no regime nanométrico da luz com o objetivo de criar e compreender a física de um plasmon de superfície possuindo uma singularidade de fase. Mostramos que é possível criar um campo plasmônico, acoplado à superfície de um metal, possuindo vórtices ópticos. No Capítulo 4 tratamos de luz parcialmente coerente, onde estudamos singularidades de fase em campos cuja natureza é estatística. Nosso trabalho conclui que é possível utilizar difração para medir a carga topológica de feixes parcialmente coerentes. Por fim, no Capítulo 5, as conclusões serão estabelecidas bem como as perspectivas futuras

Abstract: Phase singularities form a "skeleton" of the electromagnetic field such that various information about the field distribution and its physical behavior can be obtained. The singularities permeate all generic optical systems and are immune to perturbations. In this thesis we study their properties in various situations of physical interest distributed as follows: In Chapter 1 we introduce the concept of phase singularity and its formal definition together with its relationship with the angular momentum of a beam of light. In Chapter 2 we proceed to the nanometer domain of light to create an evanescent field with a rich phase singularitiy dynamics aiming at possible applications in the manipulation of objects on a nanoscale. In Chapter 3 we will continue in the nanometer domain and our goal will be to create and understand the physics of a surface plasmon having a phase singularity. We show that it is possible to create a plasmonic field, coupled to the metal surface, possessing optical vortices. In Chapter 4 we will enter into the optical statistical domain, where the study of phase singularities in partially coherent fields will take place. Our results indicate that it is possible to use diffraction to measure the topological charge associated with partially coherent light beams. Finally, in Chapter 5, conclusions are discussed as well as future prospects
Subject: Singularidades (Matemática)
Coerência (Ótica)
Plasmon (Física)
Ressonância de plasmon de superfície
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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