Micro fabricação de placas óticas birrefringentes e suas aplicações
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AQ2PDW |
Resumo: | Neste trabalho é apresentado um método para fabricação e caracterização de elementos óticos, que apresentam estruturas periódicas nanométricas, criadas através da técnica de litograa por feixe de elétrons, resultando em uma anisotropia no índice de refração,chamada birrefringência de forma. O grau da birrefringência de forma pode ser controlado alterando-se parâmetros estruturais como espessura, profundidade e fator de preenchimento, proporcionando uma birrefringência mais forte do que a dos cristais naturais como o quartzo e a calcita. Através do controle desses parâmetros, a escolha dos materiais e comprimento de onda para a fabricação de placas óticas conversoras de modos eletromagnéticos torna-se irrestrita.Denominadas q-plates, essas placas óticas foram inicialmente propostas e fabricadas por Marrucci et al., utilizando o processo de micro-rubbing, e preenchidas com cristal líquido, sendo capazes de demonstrar a conversão do momento angular da luz de spin em orbital. Usando um procedimento de nano fabricação, possibilitando o controle das dimensões e forma das ranhuras produzidas, no qual dióxido de titanio é precisamente depositado sobre a superfície de uma placa de vidro, foi construída uma nova versão de q-plates sem a necessidade docristal líquido. A caracterização dos elementos óticos fabricados foi feita analisando valores e pers de intensidade obtidos em um interferômetro de Mach-Zehnder assimétrico. Foi possível notar franjas com características peculiares, mostrando a helicidade das frentes de onda dos feixes gerados, de modo a serem observados ganho de fase e transferência de momento angular orbital. |
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Carlos Henrique MonkenWagner Nunes RodriguesPierre Louis de AssisLarissa Vertchenko2019-08-12T13:59:08Z2019-08-12T13:59:08Z2016-09-30http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AQ2PDWNeste trabalho é apresentado um método para fabricação e caracterização de elementos óticos, que apresentam estruturas periódicas nanométricas, criadas através da técnica de litograa por feixe de elétrons, resultando em uma anisotropia no índice de refração,chamada birrefringência de forma. O grau da birrefringência de forma pode ser controlado alterando-se parâmetros estruturais como espessura, profundidade e fator de preenchimento, proporcionando uma birrefringência mais forte do que a dos cristais naturais como o quartzo e a calcita. Através do controle desses parâmetros, a escolha dos materiais e comprimento de onda para a fabricação de placas óticas conversoras de modos eletromagnéticos torna-se irrestrita.Denominadas q-plates, essas placas óticas foram inicialmente propostas e fabricadas por Marrucci et al., utilizando o processo de micro-rubbing, e preenchidas com cristal líquido, sendo capazes de demonstrar a conversão do momento angular da luz de spin em orbital. Usando um procedimento de nano fabricação, possibilitando o controle das dimensões e forma das ranhuras produzidas, no qual dióxido de titanio é precisamente depositado sobre a superfície de uma placa de vidro, foi construída uma nova versão de q-plates sem a necessidade docristal líquido. A caracterização dos elementos óticos fabricados foi feita analisando valores e pers de intensidade obtidos em um interferômetro de Mach-Zehnder assimétrico. Foi possível notar franjas com características peculiares, mostrando a helicidade das frentes de onda dos feixes gerados, de modo a serem observados ganho de fase e transferência de momento angular orbital.We present a method for the fabrication and characterization of optical elements with nanometric periodic structures. They were created using electron beam lithography, resulting in an anisotropy of the refractive index, called form birefringence. The level of form birefringence may be controlled by altering structural parameters, such as width, depth and lling factor, allowing a stronger birefringence than the one found in natural crystals like quartz and calcite. Through the control of these parameters, the choice of the materials and wavelength for the fabrication of electromagnetic mode converters plates becomes unrestricted. Denominated q-plates, these optical plates were rst proposed and fabricated by Marrucci et al., using the process of micro-rubbing, and lled with liquid crystal, being able to demonstrate the spin-to-orbital angular momentum conversion. By using a nano fabrication procedureenabling the control of form and dimensions of the structures, in which titanium dioxide was precisely deposited on the surface of a glass plate, it was constructed a new version of q-plates without the necessity of liquid crystal. The characterization of the optical elements fabricated was made analysing intensity values and proles in an asymmetric Mach-Zehnder interferometer. It is possible to notice fringes with peculiar characteristics, showing the helicity of wave fronts of the generatedbeams, in a way to be observed phase gain and orbital angular momentum transfer.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGFísicaBirrefringência de formaCristal líquidoMomento angular orbitalQ-platesMicro fabricação de placas óticas birrefringentes e suas aplicaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertation.pdfapplication/pdf7862003https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-AQ2PDW/1/dissertation.pdfa0245a66d80f73208cbb3be7dadb0462MD51TEXTdissertation.pdf.txtdissertation.pdf.txtExtracted texttext/plain115193https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-AQ2PDW/2/dissertation.pdf.txtde91f29f8465d590632d3555cdb6d045MD521843/BUOS-AQ2PDW2019-11-14 18:05:27.039oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-AQ2PDWRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T21:05:27Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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