Feixes eletromagnéticos paraxiais com propriedades de invariância por propagação

• Autor(a) principal: Ferreira, Thiago de Souza
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/25043; http://dx.doi.org/10.22409/PPGF.2022.m.15444462761
• topic: Feixes paraxiais; Feixes invariantes por propagação; Feixes não-difrativos; Feixes com autoimagens; Modos Gaussianos; Feixes de Bessel; Óptica paraxial; Óptica; Produção intelectual; Paraxial beams; Propagation-invariant beams; Non-diffracting beams; Self-imaging beams; Gaussian modes; Bessel beams

Neste trabalho, o foco de nosso interesse foram feixes eletromagnéticos que apresentam algum tipo de invariância por propagação, como os não-difrativos e os que formam autoimagens. Apresentamos a equação de onda paraxial e sua solução através de uma transformada de Fourier. Além disso, discutimos a propagação dos modos Gaussianos, que são estruturalmente estáveis (invariantes `a propagação a menos de um fator de escala). Apresentamos os feixes de Bessel, que são completamente não-difrativos, mas não podem ser criados experimentalmente. Por isso, discutimos formas conhecidas de se truncá-los para obter feixes aproximadamente não-difrativos. Mostramos, também, como gerar um campo com autoimagens com superposições dos feixes citados. Também estudamos dois outros tipos de feixes aproximadamente não-difrativos: o primeiro, um feixe cujo espectro angular é constante em uma pequena largura em torno de um raio central e nulo fora dela e o segundo, uma superposição de modos de Laguerre Gauss com determinados coeficientes. Finalmente, propomos um método para avaliar quantitativamente o quão não difrativo é um campo ou o quão semelhantes `a distribuição de intensidade do campo na origem são suas autoimagens. Utilizamos esse método para observar a propagação dos feixes apresentados e ver como seus parâmetros afetam sua difração. Além disso, comparamos alguns campos de tipos distintos com distribuições de intensidade iniciais semelhantes.