Microscopía holográfica digital. Caracterización de materiales y análisis de procesos dinámicos

N. BUDINI

Buenos Aires

Encuentro; CaracterizAR 2020; 2020

La holografía digital (HD) es una técnica óptica por la cual se registra digitalmente el mapa de interferencia (u holograma) entre un frente de onda de referencia y otro reflejado o transmitido por un objeto, siendo ambos coherentes entre sí. La HD permite comparar interferométricamente diferentes estados de un objeto o sistema, de lo cual se puede extraer y cuantificar gran cantidad de información. Las aplicaciones interferométricas de la HD se engloban dentro de la interferometría holográfica digital (IHD). A la vez, la aplicación de la HD o la IHD en el campo dela microscopía óptica (MO) conforma una técnica poderosa y en constante avance, denominada microscopía holográfica digital (MHD).La MHD explota las ventajas de la HD en cuanto al registro de información tridimensional (amplitud + fase de la luz) con la resolución lateral de la MO (≈ 1 μm). Más aun, combinando IHD y MHD, se pueden detectar deformaciones, desplazamientos y variaciones de índice de refracción con precisión interferométrica. Aunque la resolución lateral en MHD está limitada por difracción, como también sucede en MO, la resolución axial es muy buena ya que está determinada por el ruido de fase (≈ 5 nm). Además, mediante el procesamiento numérico de un solo holograma es posible reconstruir el frente de onda que proviene del objeto a cualquierdistancia, emulando la focalización mecánica de la MO pero con precisión superior. La MHD es particularmente útil para la caracterización morfológica de distintos materiales, desde materiales depositados en forma de películas delgadas hasta materiales de interés biológico. En esta charla se presentarán los aspectos más fundamentales de la técnica junto con sus posibilidades de aplicación y también se mostrarán algunas aplicaciones específicas de la misma llevadas a cabo en el Grupo de Óptica Láser del INENCO (UNSa-CONICET, Salta) y en el Grupo de Física de Semiconductores del IFIS Litoral (UNL-CONICET, Santa Fe).