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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45691
ORCID: | ![]() |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Novo método para medição da largura de feixes gaussianos utilizando imagens de laser speckle |
Alternate title (s): | New method for measuring the width of Gaussian beams using laser speckle imaging |
Author: | Bessa Junior, Erasmo Carlos |
First Advisor: | Almeida, Gustavo Foresto Brito |
First member of the Committee: | Messias, Djalmir Nestor |
Second member of the Committee: | Villas Bôas, José Maria |
Summary: | Este trabalho apresenta um novo método para medir a largura de feixes de laser gaussianos utilizando a análise de imagens de laser speckle. A técnica aproveita a relação inversa entre o tamanho dos grãos de speckle e a largura do feixe, permitindo medições precisas por meio de processamento de imagens e análise estatística. Os resultados foram validados comparando as medições baseadas em speckle com métodos tradicionais, como o imageamento direto do feixe utilizando uma câmera e um perfilômetro comercial com varredura de fenda, mostrando excelente concordância. Diferentemente dos métodos convencionais, que enfrentam limitações relacionadas à resolução dos pixels do sensor, essa abordagem conseguiu medir cinturas de feixes tão pequenas quanto (1.87 ± 0.02) µm, menores do que o tamanho de um único pixel da câmera. Além disso, o sistema fixo e sem partes móveis proporciona maior estabilidade e reprodutibilidade. Este trabalho destaca as vantagens do método baseado em speckle para diagnósticos ópticos, apresentando-o como uma alternativa capaz de superar limitações das técnicas tradicionais. |
Abstract: | This work introduces a novel method for measuring the beam waist of Gaussian laser beams using laser speckle analysis. By leveraging the inverse relationship between speckle grain size and beam size, the proposed approach achieves precise measurements through image processing and statistical analysis of speckle patterns. The methodology was validated by comparing results from speckle-based measurements with those obtained using direct imaging and a commercial slit-scanning beam profiler, demonstrating excellent agreement. Unlike conventional beam profiling methods, which are constrained by pixel resolution limitations, this technique resolved tightly focused beam waists as small as (1.87 ± 0.02) µm, smaller than the camera sensor pixel size. Furthermore, the static setup, free of moving parts, enhances stability and ensures reproducibility. This method highlights the advantages of the speckle-based approach for laser diagnostics and its potential to overcome the limitations of conventional profiling techniques. |
Keywords: | Feixe gaussiano Gaussian beam Cintura do feixe Laser speckle Metrologia óptica Beam waist Laser speckle Optical metrology |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::OTICA CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | BESSA JUNIOR, Erasmo Carlos. Novo método para medição da largura de feixes gaussianos utilizando imagens de laser speckle. 2025. 35 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física de Materiais) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45691 |
Date of defense: | 5-May-2025 |
Appears in Collections: | TCC - Física de Materiais |
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