Banca de DEFESA: MATEUS RATTES LIMA DA MOTTA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MATEUS RATTES LIMA DA MOTTA
DATA : 05/02/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Através de Videoconferência: https://meet.google.com/gwg-qbgd-syh
TÍTULO:

Mistura de quatro ondas induzida por luz estrutura em meios atômicos: transferência de modos óticos e correlações espaciais

PALAVRAS-CHAVES:

Luz estruturada. Ótica não-linear. Vapor atômico. Correlações espaciais.

PÁGINAS: 170
RESUMO:

Neste trabalho, apresentamos uma série de resultados em mistura de quatro ondas (MQO)
induzida por feixes de luz estruturada em meios atômicos. Começamos com um estudo teórico
de um processo de MQO em cascata em vapor de rubídio gerando luz azul em 420 nm. Nessa
configuração, mostramos que no regime de meio extenso, a base de modos Hermite-Gauss
apresenta uma propriedade única de transferência de estrutura óptica. Nós então exploramos
esse resultado para mostrar que ao estruturarmos cuidadosamente os feixes de bombeio, podemos
obter modos espaciais desejados com simetrias cilíndrica e elíptica com alta fidelidade no
sinal de luz azul. Na sequência, passamos a considerar uma configuração experimental onde
dois sinais de MQO degenerada são gerados em direções diferentes do espaço, usando os mesmos
feixes de bombeio. Nesse caso, apresentamos resultados em vapor aquecido de rubidio
que evidenciam a conservação de momento angular orbital (MAO) simultaneamente nos dois
processos de MQO. Mostramos que a configuração com dois canais de MQO nos permite
codificar o MAO dos feixes incidentes no MAO dos dois sinais de MQO. Na sequência, exploramos
a dinâmica de modos transversais no contexto de modos óticos contidos na chamada
esfera de Poincaré (EP) de momento angular orbital. Definida em analogia com um estado
arbitrário de polarização, essa família de modos é parametrizada em termos dos ângulos polar
e azimutal na esfera. Mostramos que os dois sinais de MQO também podem ser descritos
como pertencendo a esferas de Poincaré, e que os ângulos nas esferas de output e aqueles na
EP do modo incidente são relacionados por simetrias bem definidas. Os perfis de intensidade
dos feixes de MQO, assim como as consequência das simetrias, concordam bem com nossos
resultados experimentais. Além disso, exploramos situações interessantes, como combinações
de modos em EPs distintas e o cumprimento de uma das relações de simetria em cada esfera
independentemente, e também restrições no regime de meio extenso. Na parte final, estudamos
as correlações entre os campos de luz que participam nos dois processos de MQO.
Dando sequência a um trabalho recente em átomos frios, investigamos as correlações oriundas
da conversão de ruído de fase para ruído de amplitude como resultado da interação luz-átomo
e discutimos nossas tentativas de identificar dependências espaciais nessas correlações. Finalmente,
apresentamos a teoria quântica de MQO, explorando a natureza multi-modos espaciais
do estado quântico da luz gerado no processo, e as correlações espaciais associadas.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - FELIPE ARRUDA DE ARAUJO PINHEIRO - UFRJ
Externo à Instituição - RAUL CELISTRINO TEIXEIRA - UFSCAR
Interno - 1295016 - ANDERSON MONTEIRO AMARAL
Interno - 1133583 - LUCIO HORA ACIOLI
Presidente - 1132318 - SANDRA SAMPAIO VIANNA
Externo à Instituição - SEBASTIÃO JOSÉ NASCIMENTO DE PÁDUA - UFMG