title: Metalentes concentradoras y el método de cuerdas
Creators: name: Galván, Thaire Valeria
Publisher: name: Universidad Autónoma de Zacatecas
Year: 2023
Subjects: subject: CIENCIAS FISICO MATEMATICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA [1]
subject: óptica
subject: concentradores
subject: metalentes
subject: metaconcentradores
subject: rayos de luz
subject: cuerdas

description: Many of today's optical devices have an illumination system, which, because it is made up of different types of ordered lenses, tends to be bulky and heavy. Non-imaging optics (NIO), which is responsible for studying light concentration and illumination optics systems that studies methods for collecting, projecting, or directing light efficiently. There are several methods of analysis and optical design of NIO systems, the string method is one of the most basic and used methods. In this master's project, we study how to implement the string method in NIO optical systems with metasurfaces and/or metalens. That is, the reliability of using the string method to analyze and design light-focusing or illuminating metallens is investigated. Likewise, this method is applied to the design of three types of light concentrating metalens, the simple concentrating metalens, the compound parabolic metaconcentrator and the Tubular metaconcentrator, which are light concentrators that use metasurfaces with special phase profiles. In this thesis the mathematical formulas of the phase profile required for the three analyzed metaconcentrators are deduced. The analysis of the phase profile of the two metaconcentrators proposed in this work is carried out. In addition, these equations are verified by means of an analysis of traces of light rays and by means of an experiment. The experiment is carried out by building three models with strings or threads that simulate light rays in the string method.
description: Muchos de los dispositivos ópticos actuales tienen un sistema de iluminación, el cual debido a que se compone por diferentes tipos de lentes ordenados, suelen ser voluminosos y pesados. La óptica sin imágenes (NIO) de las siglas en inglés nonimaging optics, es la encargada de estudiar los sistemas de la óptica de concentración de luz e iluminación que estudia los métodos para recolectar, proyectar o dirigir la luz de manera eficiente. Existen varios métodos de análisis y diseño óptico de sistemas NIO, el método de cuerdas es uno de los métodos más básicos y utilizados. En este proyecto de maestría se estudia cómo implementar el método de cuerdas en sistemas ópticos NIO con metasuperficies y/o metalentes. Es decir, se investiga la fiabilidad de usar el método de cuerdas para analizar y diseñar metalentes que concentren la luz o que iluminen. Así mismo se aplica dicho método al diseño de tres tipos de metalentes concentradoras de luz, la metalente concentradora simple, el metaconcentrador parabólico compuesto y el metaconcentrador Tubular, los cuales son concentradores de luz que utilizan metasuperficies con perfiles de fase especiales. En esta tesis se deducen las fórmulas matemáticas del perfil de fase requerido para los tres metaconcentradores analizados. Se realiza el análisis del perfil de fase de los dos metaconcentradores propuestos en este trabajo. Además se comprueban esas ecuaciones mediante un análisis de trazos de rayos de luz y mediante un experimento. El experimento se realiza mediante la construcción de tres maquetas con cuerdas o hilos que simulan los rayos de luz en el método de cuerdas.