Representação geométrica do momento angular orbital da luz via esfera de Poincaré

• Autor(a) principal: Machado, Daniel Agostinho Jauregui
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26382
• topic: Esfera de Poincaré; polarização; momento angular orbital; modos Laguerre-Gauss; modos Hermite-Gauss; Óptica clássica; Polarização da luz; Esfera de Poincaré; Modos gaussianos de primeira ordem; Poincaré sphere; polarization; orbital angular momentum; Laguerre-Gauss modes; Hermite-Gauss modes

Este trabalho tem como objetivo apresentar um estudo conceitual e formal, da polarização e momento angular orbital da luz, através da óptica matricial. Neste percurso veremos as soluções gerais da equação paraxial correspondente à um feixe laser, em coordenadas cartesianas e cilíndricas, e respectivamente os modos Hermite-Gauss(HG) e Laguerre- Gauss(LG), associados a eles. Associaremos também esse modos HG e LG, no caso de primeira ordem, com a polarização da luz, já que compartilham a mesma descrição matricial. Os parâmetros de Stokes e a esfera de Poincaré que veremos para a polarização da luz, correspondentes aos modos HG e LG ,sendo possível descrever os modos de primeira ordem através dessas representações. Assim, o capitulo 2 será responsável por introduzir a polarização da luz e sua descrição matricial, assim como outros elementos ópticos como laminas de onda e polarizadores. Finalmente, teremos diversas formas de representar uma luz polarizada e poderemos construir uma esfera capaz de representar todos os estados de polarização. No capítulo 3, será apresentado a propagação de um feixe gaussiano e a solução para as equações paraxiais, em coordenadas cartesianas e cilíndricas, cada uma dando um padrão de intensidade diferente, associados aos modos de ordem superior, HG e LG. Finalmente chegamos ao capitulo 4, onde estabeleceremos, a conexão entre os modos de primeira ordem e o polarização da luz e chegaremos então a descrição matricial desse modos. Essa conexão se deve ao comportamento similar entre os modos LG e a polarização circular da luz, envolvendo momento angular. Dessa forma, finalizamos este trabalho sintetizando o que foi feito e o objetivo final desta monografia.