Banca de DEFESA: MATEUS ALVES DE OLIVEIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MATEUS ALVES DE OLIVEIRA
DATA : 11/02/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de Videoconferência
TÍTULO:

Superposições de Modos Laguerre-Gauss em Espectroscopia Óptica Não Linear de Materiais Tipo Kerr

PALAVRAS-CHAVES:

Óptica não linear; Equação de Schrödinger não linear; Auto-modulação de
fase; Método de Fourier por passos divididos; Varredura 𝑍; Feixes de Laguerre-Gauss

 

PÁGINAS: 77
RESUMO:

Feixes de luz estruturada têm se destacado recentemente como uma abordagem avançada que
permite otimizar e melhorar as propriedades de diversos sistemas ópticos, como em telecomunicações
e manipulação óptica e microscopia. Esta dissertação investiga a superposição de
feixes do tipo Laguerre-Gauss (LG), em especial os modos LG00 e LG01, analisando a influência
dessa combinação na sensibilidade das medições de não linearidade. A presença de estruturas
de fase e vórtices ópticos nos modos LG abre novas possibilidade de controle espacial da intensidade
e da resposta não linear no meio. Estuda-se a propagação de feixes ópticos intensos,
compostos por essa superposição de dois modos de LG em meios não lineares, com ênfase
nos efeitos resultantes da não linearidade de terceira ordem. São de particular interesse para
esta dissertação os efeitos associados à auto-modulação de fase (SPM, do inglês Self-Phase
Modulation) e a modulação de fase cruzada (XPM, do inglês Cross-Phase Modulation) nestas
superposições de modos e como tais superposições influenciam os resultados de técnicas
experimentais como Varredura 𝑍 (𝑍-Scan) e D4𝜎. A investigação da influência da estrutura
do feixe nos resultados experimentais podem ser descritos por meio da aproximação paraxial
para a propagação da luz num meio Kerr, onde obtém-se uma equação análoga a Equação
de Schrödinger Não Linear (NLSE, do inglês Nonlinear Schrödinger Equation). Esta equação
precisa ser resolvida numericamente, de forma que é utilizado o método de Fourier por passos
divididos (SSFM, do inglês Split-Step Fourier Method), que permite decompor a evolução em
etapas lineares e não lineares, possibilitando simulações eficientes e precisas. As simulações
indicaram que a combinação dos perfis LG00 e LG01, configurada com controle sobre a fase
relativa, pode induzir efeitos análogos à XPM. Tal comportamento evidencia que a estrutura
transversal do campo pode ser explorada para manipular a resposta não linear do meio, inclusive
em regimes de amostra fina com transmitância 𝑇𝐿. Com base em simulações numéricas,
verificou-se que certas superposições amplificam significativamente o sinal medido por técnicas
como D4𝜎, chegando a ganhos de até uma ordem de grandeza em a uma abordagem
tradicional com feixes não estruturados.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALBERT STEVENS REYNA OCAS - UFRPE
Presidente - 1295016 - ANDERSON MONTEIRO AMARAL
Interno - 2376051 - EDILSON LUCENA FALCAO FILHO