Pesquisadores do Grupo de Estudo dos Fenômenos Fototérmicos (GEFF), do Departamento de Física da UEM, publicaram, no último dia 20, artigo no Journal of the Optical Society of America B, renomada revista da Sociedade Americana de Ótica (OSA - Optical Society of America). Os físicos Luis Malacarne, Nelson Astrath, e Mauro Baesso
obtiveram uma solução teórica analítica para o efeito de lente térmica que é válida para materiais fracamente absorvedores, independente da espessura do elemento ótico.
O texto foi escolhido como um dos principais do mês de julho, ganhando destaque na seção "Spotlight on Optics Topics". O artigo está publicado no endereço eletrônico http://www.opticsinfobase.org/spotlight/.
A teoria desenvolvida tem inúmeras aplicações em sistemas ópticos de lasers de alta potência, segundo Nelson Astrath. Um exemplo de aplicação é na determinação da distorção óptica causada em lasers de estado sólidos de alta potência. "Outra aplicação bastante importante é na correção dos efeitos térmicos induzidos na óptica do interferômetro de ondas gravitacionais (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory - LIGO)", diz o físico. Nesse sistema, a precisão do equipamento é limitada pelos efeitos térmicos gerados pelos lasers nos elementos ópticos.
Quando um feixe laser atravessa um material semitransparente, como por exemplo, uma lente de quartzo, ou uma janela óptica, parte da energia do laser é absorvida pelo material gerando calor, stress e deformação no elemento ótico. Esse complexo efeito foto-elástico, conhecido como efeito de lente térmica, distorce e compromete seriamente a qualidade do feixe laser.
A determinação da distorção do feixe devido ao efeito de lente térmica implica na solução de um conjunto complexo de equações diferenciais. "Até o momento, somente soluções considerando aproximações de elementos fracamente absorvedores de espessura muito fina, ou muito grossa, que satisfazem os teoremas de plane-stress ou plane strain, eram conhecidos", explica Astrath. Essa limitação obrigava os engenheiros trabalhando no designer de lasers usarem códigos computacionais complexos para calcular efeitos de lente térmica na construção de lasers de alta potência.
