O interferômetro de Hanbury Brown e Twiss aplicado aos problemas de medidas de grau de polarização, imagem e interferência fantasma e seus aspectos clássicos e quânticos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1685 |
Resumo: | In this thesis we investigate, experimentally and theoretically, many classical and quantum coherence effects of the light. Initially we investigate the interference patterns formation by nonlocal double slit using classical light sources and comparing the results with those using a twin photos light source generated by Spontaneous Parametric Down Conversion (SPDC). We demonstrate that the classical correlation in wave vectors, in beam splitter outs, is a sufficient condition to the interference pattern to exist. In this work we also investigate experimentally the influence of polarized nonlocal double slit and local double slit. Here is present a alternative Fano based interpretation to explain the reason why the polarization of correlated beam has not influence on pattern fringes. We presented also an investigation about the light source parameters influence on the ghost interference interference. We demonstrate experimentally the relationship between, the coherence and source size, and fringes visibility. We extended the concept of complementarity related to coherence and correlation using the changes of the reference beam coherence and observing it’s influence on the interference patterns of the local double slit. In near-field limit, we investigate the existence of conditionality in the wave vector limited by the aperture of objects placed on the classically correlated beams paths. We demonstrate that is possible to find conditionality between the light emitted through the slits apertures. All these experiments performed using the Brown Twiss intensity interferometer (HBT) served to investigate the difference between the transversal effects with quantum and classical incoherent light. Finally, we demonstrate the first experimental measurement demonstrating the polarization changes on the partially coherent light propagation induced by the coherence source changes. This phenomenom was investigated for the free space propagation and for a nonlinear medium modeled by a Kerr medium. |
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O interferômetro de Hanbury Brown e Twiss aplicado aos problemas de medidas de grau de polarização, imagem e interferência fantasma e seus aspectos clássicos e quânticosThe Hanbury Brown and Twiss Interferometer applied to problems of measures of degree of polarization, and interference image ghost and classical and quantum aspectsInterferência quânticaInterferência fantasmaCorrelaçãoPolarizaçãoCoerênciaQuantum interferenceCoherenceQuantum correlationPolarizationGhost interferenceCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this thesis we investigate, experimentally and theoretically, many classical and quantum coherence effects of the light. Initially we investigate the interference patterns formation by nonlocal double slit using classical light sources and comparing the results with those using a twin photos light source generated by Spontaneous Parametric Down Conversion (SPDC). We demonstrate that the classical correlation in wave vectors, in beam splitter outs, is a sufficient condition to the interference pattern to exist. In this work we also investigate experimentally the influence of polarized nonlocal double slit and local double slit. Here is present a alternative Fano based interpretation to explain the reason why the polarization of correlated beam has not influence on pattern fringes. We presented also an investigation about the light source parameters influence on the ghost interference interference. We demonstrate experimentally the relationship between, the coherence and source size, and fringes visibility. We extended the concept of complementarity related to coherence and correlation using the changes of the reference beam coherence and observing it’s influence on the interference patterns of the local double slit. In near-field limit, we investigate the existence of conditionality in the wave vector limited by the aperture of objects placed on the classically correlated beams paths. We demonstrate that is possible to find conditionality between the light emitted through the slits apertures. All these experiments performed using the Brown Twiss intensity interferometer (HBT) served to investigate the difference between the transversal effects with quantum and classical incoherent light. Finally, we demonstrate the first experimental measurement demonstrating the polarization changes on the partially coherent light propagation induced by the coherence source changes. This phenomenom was investigated for the free space propagation and for a nonlinear medium modeled by a Kerr medium.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorNesta tese investigamos, experimentalmente e teoricamente, diversos efeitos clássicos e quânticos da coerência da luz. Inicialmente investigamos a formação do padrão de interferência por uma fenda dupla não local utilizando fontes clássicas de luz e comparando com os resultados obtidos usando fótons gêmeos gerados na Conversão Paramétrica Espontânea Descendente (CPED). Nós demonstramos que uma correlação clássica nos vetores de onda, nas saídas de um divisor de feixes, é uma condição suficiente para a existência do padrão de interferência. Neste trabalho nós também investigamos experimentalmente a influência da polarização na fenda não local e na fenda dupla local. Apresentamos uma interpretação alternativa, baseada na interpretação de Fano para o experimento de Hanbury-Brown e Twiss, explicando porque as polarizações dos feixes não influenciam na visibilidade das franjas de interferência. Ainda apresentamos, uma investigação sobre a influência do grau de coerência e o tamanho da fonte sobre as franjas de interferência fantasma. Demonstramos experimentalmente a relação entre coerência e tamanho da fonte na visibilidade das franjas. Estendemos o conceito de complementaridade relacionando coerência e correlação, mostrando que a mudança do grau de coerência do feixe de referência influencia nos padrões de interferência da fenda local. No limite de campo próximo investigamos a existência da condicionalidade nos vetores de onda limitados pela abertura dos objetos colocados no caminho dos feixes de luz classicamente correlacionados. Demonstramos a possibilidade de encontrar a condicionalidade entre a luz emitida pelas aberturas das fendas.Todos os experimentos realizados utilizando o interferômetro de intensidades de Browne Twiss (HBT) serviram para investigar a diferença entre os efeitos transversais com luz clássica e luz quântica. Finalmente, apresentamos a primeira medida experimental demonstrando a mudança da polarização na propagação da luz parcialmente coerente induzida por meio da mudança da coerência da fonte. Este fenômeno foi investigado para a propagação no ar livre e em um meio não linear aproximado por tipo Kerr.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Física da Matéria CondensadaUFALHickmann, Jandir Miguelhttp://lattes.cnpq.br/0235913656361156Caetano, Dilson Pereirahttp://lattes.cnpq.br/3176702506687398Alencar, Márcio André Rodrigues Cavalcanti dehttp://lattes.cnpq.br/8029022476354938Cavalcanti, Solange Bessahttp://lattes.cnpq.br/7913960396087440Walborn, Stephen Patrickhttp://lattes.cnpq.br/6700549732515840Roversi, José Antôniohttp://lattes.cnpq.br/2126904917825415Lima, Itamar Vidal Silva de2017-05-30T14:23:09Z2017-05-222017-05-30T14:23:09Z2010-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLIMA, Itamar Vidal Silva de. O interferômetro de Hanbury Brown e Twiss aplicado aos problemas de medidas de grau de polarização, imagem e interferência fantasma e seus aspectos clássicos e quânticos. 2010. 167 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2010.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1685porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2019-01-09T21:52:03Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1685Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2019-01-09T21:52:03Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false |
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In this thesis we investigate, experimentally and theoretically, many classical and quantum coherence effects of the light. Initially we investigate the interference patterns formation by nonlocal double slit using classical light sources and comparing the results with those using a twin photos light source generated by Spontaneous Parametric Down Conversion (SPDC). We demonstrate that the classical correlation in wave vectors, in beam splitter outs, is a sufficient condition to the interference pattern to exist. In this work we also investigate experimentally the influence of polarized nonlocal double slit and local double slit. Here is present a alternative Fano based interpretation to explain the reason why the polarization of correlated beam has not influence on pattern fringes. We presented also an investigation about the light source parameters influence on the ghost interference interference. We demonstrate experimentally the relationship between, the coherence and source size, and fringes visibility. We extended the concept of complementarity related to coherence and correlation using the changes of the reference beam coherence and observing it’s influence on the interference patterns of the local double slit. In near-field limit, we investigate the existence of conditionality in the wave vector limited by the aperture of objects placed on the classically correlated beams paths. We demonstrate that is possible to find conditionality between the light emitted through the slits apertures. All these experiments performed using the Brown Twiss intensity interferometer (HBT) served to investigate the difference between the transversal effects with quantum and classical incoherent light. Finally, we demonstrate the first experimental measurement demonstrating the polarization changes on the partially coherent light propagation induced by the coherence source changes. This phenomenom was investigated for the free space propagation and for a nonlinear medium modeled by a Kerr medium. |
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