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Type: TESE
Title: Recuperação de constantes opticas de um filme fino usando otimização irrestrita
Author: Ventura, Sergio Drumond
Advisor: Martínez Pérez, José Mario, 1948-
Perez, Jose Mario Martinez
Abstract: Resumo: Dentre os problemas inversos, a estimativa de parâmetros ópticos tem significativa importância no estudo das propriedades físicas de películas finas. Embora conhecido e estudado, não existem na atualidade técnicas definitivas para a resolução deste problema. Neste trabalho, nosso objetivo foi recuperar o índice de retração, o coeficiente de absorção e a espessura de um filme fino utilizando paia isso dados de transmissão para vários comprimentos de onda. Ao invés de ponto-a-ponto, nossa abordagem foi funcional, usando conhecimento prévio acerca do comportamento físico das constantes ópticas (o que foi necessário a fim de reduzir os efeitos da alta indeterminação deste tipo de problema). Matematicamente, o problema era encontrar o mínimo global de uma soma de quadrados, isto é, resolver um problema de quadrados mínimos não-linear. Dado o alto custo computacional envolvido, a estratégia foi usar algoritmos locais, com vários pontos iniciais. Uma vez modelado, o problema foi implementado e testes numéricos foram realizados. Os filmes-testes usados foram gerados computacionalmente e os resultados foram promissores. Sabendo que para os filmes muito finos (espessura menor que l00nm) as constantes ópticas são difíceis de ter boa recuperação, os resultados obtidos para o filme com espessura de 80nm foram significativos.

Abstract: The estimation of optical parameters has among the inverse problemas a meaningful importance in the study of physical properties of thin films. Although being known and studied, there are not definitive technics to solve this problem. In this work our aim was to retrieve the index of refraction, the coefficient of absortion and the thickness of a thin film using only transmission data for several wavelengths. Instead of pointwise, our approach was functional, using a priori knowledge about the physical behaviour of the optical constants (necessary to reduce the effects of high underdetermination of this kind of problem). Mathematically, the problem was to reach the global minimum of a sum of squares, i.e. to solve a non-linear least-squares problem. In view of the expensive computational evaluations, we used local optimization algorithms, starting from several points. Once modeled, we implemented the problem and we performed numerical tests. The test films we used were generated in a computer and the results were hopeful. We were able to retreive thin film constants, which thickness was under l00nm, considered hard to reach.
Subject: Seqüências (Matemática)
Filme fino
Problemas inversos (Equações diferenciais)
Ótica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2001
Appears in Collections:IMECC - Dissertação e Tese

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