Desarrollo de un nuevo método para la caracterización del retardo efectivo de fase introducido por láminas delgadas de birrefringentes lineales

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dc.contributor.advisorTorres Amarís, Rafael Ángel
dc.contributor.authorPabón Niño, Jhon Stivenson
dc.contributor.evaluatorTorres Moreno, Yezid
dc.contributor.evaluatorPlata Gómez, Arturo
dc.date.accessioned2022-06-08T11:14:29Z
dc.date.available2022-06-08T11:14:29Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLa luz polarizada es usada en diversas aplicaciones, industriales y en laboratorios. Debido aesto, para el desarrollo de futuras aplicaciones es muy útil la caracterización de las propiedadesópticas de los materiales, por ejemplo la birrefringencia, la cual está presente en estructuras aniso-trópicas como cristales, polímeros y estructuras biológicas como colágeno y materiales a base decelulosa como el celofán, el cual ha sido descrito como un retardador de media onda. Sin embargo, se espera que el material sea no homogéneo, es decir, en cada sección del celofán presente unretardo de fase diferente dado por factores como espesor no homogéneo o porosidad, ya que nofue creado con fines ópticos. Por esto proponemos un método para caracterizar la birrefringenciade la muestra rotatoria basado en la ley de retardadores lineales, que caracteriza los estados de polarización emergentes de una birrefringente lineal cuando pasa un haz polarizado. Por tanto, el desfase del retardador se obtiene mediante la curva geométrica de la intersección de la esfera de Poincaré con un cono de ángulo δ, que representa el desfase, se identificó que el método funciona independiente al estado de entrada polarizado, y se clasificó un caso particular, cuando el cono estangente a la esfera y este permite medir el retardo de fase usando sólo la elipticidad del estado deentrada. Este método no requiere de elementos adicionales como placas retardadoras, compensa-dores o analizadores, lo que implica una reducción del error instrumental, ya que solo es necesarioconocer dos estados de polarización específicos que ofrecen practicidad y sencillez; el estado depolarización de entrada y un estado emergente, además permite identificar el eje rápido y el ejelento del birrefringente. Finalmente, el método se evaluó experimentalmente mediante la caracterización de la birrefringencia de tres muestras de celofán usando un estado de entrada linealmentepolarizado y se verificó la generalidad del método usando varios estados elípticos siendo uno deestos el caso partícular. Se logró medir la no-homogeneidad del material con el método generado de caracterización y se visualizó usando microscopía DIC, además se propuso una posible aplicación para la generación de haces vectoriales mediante el método de máscaras de celofán verificada mediante simulaciones utilizando la caracterización obtenida.
dc.description.abstractenglishPolarized light is used in various applications, industrial and in laboratories. Due to this, forthe development of future applications the characterization of the optical properties of materials is very useful, for example birefringence, which is present in anisotropic structures such as crystals, polymers and biological structures such as collagen and cellulose-based materials. like cellophane, which has been described as a half-wave retarder. However, the material is expected to be non- homogeneous, that is, in each section of the cellophane it presents a different phase retardation given by factors such as non-homogeneous thickness or porosity, since it was not created for opti-cal purposes. For this reason, we propose a method to characterize the birefringence of the rotating sample based on the law of linear retarders, which characterizes the emergent polarization states of a linear birefringent when a polarized beam passes. Therefore, the retardation of the retarder is obtained through the geometric curve of the intersection of the Poincaré sphere with a cone of angle δ, which represents the retardation, it was identified that the method works independent of the polarized input state, and a particular case was classified, when the cone is tangent to the sphere and this allows to measure the phase retardation using only the ellipticity of the input state. This method does not require additional elements such as retarder plates, compensators or analyzers, which implies a reduction in instrumental error, since it is only necessary to know two specific polarization states that offer practicality and simplicity; the input polarization state and an emergent state, also allows to identify the fast axis and the slow axis of the birefringent. Finally, the method was evaluated experimentally by characterizing the birefringence of three cellophane samples using a linearly polarized input state and the generality of the method was verified using several elliptical states, one of these being the particular case. It was possible to measure the non-homogeneity of the material with the generated characterization method and it was visualized using DIC microscopy, in addition, a possible application for the generation of vector beams was proposed by the method of cellophane masks verified by simulations using the characterization obtained.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameFísico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11000
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programFísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPolarimetría
dc.subjectCelofán
dc.subjectBirrefringencia
dc.subject.keywordPolarimetry
dc.subject.keywordCellophane
dc.subject.keywordBirefringence
dc.titleDesarrollo de un nuevo método para la caracterización del retardo efectivo de fase introducido por láminas delgadas de birrefringentes lineales
dc.title.englishDevelopment of a new method of characterization of the effective phase retardation in linear birefringent thin sheets
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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