Título | Síntesis de perfiles de fase en un procesador óptico de Fourier utilizando una pantalla de cristal líquido (2017-2021) |
Autor | Ceciibet Mendoza Rodríguez, Doctorado en Ciencias en Física Aplicada, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. |
Asesor | Carlos Robledo Sanchez and Rigoberto Juarez-Salazar |
Citation | Ceciibet Mendoza-Rodriguez, “Síntesis de perfiles de fase en un procesador óptico de Fourier utilizando una pantalla de cristal líquido,” PhD Thesis, Faculty of Physical-Mathematical Sciences, Meritorious Autonomous University of Puebla, Puebla, Mexico, (June 2014). |
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Resumen
Una de las tareas más relevantes en óptica moderna es sintetizar objetos de fase a partir de objetos de amplitud. En la actualidad existen diferentes arreglos y tecnologías para realizar esta tarea. En esta tesis se propone un interferómetro versátil de trayectoria común de doble ventana con un modulador espacial de luz de cristal líquido en la entrada del sistema. La finalidad de esta propuesta es sintetizar perfiles de fase a partir de objetos de amplitud y realizar diferentes operaciones ópticas obtenidas por el fenómeno de superposición.
En esta tesis, para la superposición de objetos de amplitud, se propone un interferómetro basado en el procesador óptico de Fourier 4f. En el plano de entrada se coloca un modulador espacial de luz de cristal líquido que trabaja en modulación de amplitud. En el modulador se despliegan dos ventanas con los objetos de amplitud a superponer. En el plano de Fourier se coloca una rejilla de Ronchi con una frecuencia adecuada para lograr la superposición de las ventanas desplegadas en la entrada. En el plano de salida se coloca una cámara para capturar los patrones de franjas generados por el sistema. Con este arreglo, se sintetizaron objetos de fase aun cuando el modulador no trabaja con este tipo de configuración.
Analíticamente se muestra que los objetos de amplitud desplegados en el modulador en las dos ventanas en la entrada del interferómetro, se superponen aditiva y multiplicativamente en patrones moiré. De esta forma, procesando los patrones moiré resultantes, es posible recuperar la fase codificada. Asimismo, se encontró que cuando en las dos ventanas en la entrada del sistema se coloca un objeto con la misma fase, el resultado será un patrón moiré con la derivada espacial de la función de fase. Se presentan resultados que ejecutan la operación de derivada manipulando la información de la fase desde las ventanas de entrada. Mostrando la reconstrucción de la fase de estos resultados.
El análisis de los patrones de franjas requiere de algoritmos apropiados de extracción de fase. En esta tesis se estudiaron algunos de los algoritmos de corrimiento de fase más empleados en la literatura. Se obtuvieron resultados implementando algoritmos básicos donde se requiere conocer el corrimiento de fase, hasta algoritmos más avanzados donde no es necesario conocer el corrimiento de fase. Los resultados de esta investigación fueron publicados en el artículo titulado How do phase shifting algorithms work? de la revista indizada European Journal of Physics.
Palabras Clave: Procesador óptico de Fourier, modulador espacial de luz de cristal líquido, corrimiento de fase, rejilla de Ronchi, patrones moiré, derivada espacial de amplitud, derivada espacial de fase.
Contribuciones
Rigoberto Juarez-Salazar, Ceciibet Mendoza-Rodriguez, Jose E Hernandez-Beltran, and Carlos Robledo-Sanchez, “How do phase-shifting algorithms work?,” European Journal of Physics, Vol. 39(6), pp. 065302, 2018.