Elemento óptico difrativo de luz branca gerado por computador

• Main Author: Cristhiane Gonçalves
• Other Authors: Luiz Gonçalves Neto
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2007
• Subjects: Halftoning; Hologramas gerados por computador; Luz branca; Computer-generated holograms; White light
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18155/tde-07032008-075335/

Hologramas podem ser produzidos utilizando-se técnicas tradicionais de holografia ou podem ser gerados também por computador, conhecidos como hologramas gerados por computador (HGCs). A maioria destes hologramas opera usando luz monocromática. Por outro lado, os hologramas podem também operar com luz branca. Estes elementos de luz branca são usados em diversas aplicações, como segurança, para verificar a autenticidade dos cartões de crédito e outros documentos, porque seus processos de fabricação são difíceis e caros de serem reproduzidos. Entretanto, os hologramas de luz branca convencionais operam baseados na reflexão da luz, e apresentam alguns efeitos indesejáveis, como distorções cromáticas, como o efeito rainbow. Neste trabalho foi proposto um elemento óptico difrativo de luz branca gerado por computador. O elemento é calculado baseado na técnica de halftoning e na coerência espacial parcial de uma fonte de luz branca estendida. Os elementos da fase são produzidos através de técnicas de fabricação bem estabelecidas de circuitos integrados, e as simulações óticas são apresentadas. Não há necessidade de métodos iterativos. Os resultados das reconstruções ópticas e simuladas deste elemento de luz branca são muito semelhantes e produzem imagens nítidas, não sendo observadas distorções cromáticas. O elemento de luz branca ainda não foi descrito na literatura, e algumas de suas aplicações podem ser um correlator óptico ou arte holográfica. Este trabalho foi realizado no laboratório de óptica do departamento da engenharia elétrica do EESC, e financiado por CAPES (Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior). === Holograms can be produced using traditional holography techniques or may be also generated by computer, which are known as CGHs(Computer-generated holograms). Most of these holograms operate using monochromatic light. On the other hand, holograms can also operate with white light. These white light holograms are used in several applications, such as security, to verify the autencity of credit cards end other documents, because their fabrication processes are dificult to reproduce and are expensive. However, convencional white light holograms operate based on reflection of light, and present some undesirable effects, like chromatic distortions, such as rainbow effect. In this work it was proposed a computer-generated phase optical difractive element designed to operate under white light illumination. The element is calculated based on the halftoning technique and in the partial spatial coherence of a white light extended source. Phase elements are manufactured using well-established integrated circuits fabrication techniques and optical simulations are shown. No iterative methods are necessary. Simulated and optical reconstructions results are very similar and produce good clear images, and no chromatic distortions are observed. The white light element was not yet described on literature, and some of its applications may be an optical correlator or holographic art. This work was carried at the laboratory of optics of the department of electrical engineering of the EESC, and supported by CAPES (Coordenadoria de Aperfeiçoamento dePessoal de Nível Superior).