Estudo de modos transversos na produção de padrões de speckle de superfícies metálicas para medida de rugosidade

O presente trabalho objetiva analisar a influência da distribuição de intensidade espacial do laser na geração de padrões de speckle em superfícies metálicas, e através disso como se comportam os diferentes modos transversos. Os padrões de speckle estudados são obtidos quando o laser atinge uma superfície metálica. Estes padrões de speckle possuem informações acerca da superfície metálica como, por exemplo, sua rugosidade. A rugosidade pode ser inferida através de análises estatísticas das imagens de padrões de speckle. O uso de técnicas ópticas para caracterização e controle de qualidade de superfícies metálicas apresenta a vantagem de analisar as amostras sem danificar as mesmas. Com esse estudo foi investigada a sensibilidade nas medidas indiretas de rugosidade de superfícies metálicas a partir das imagens de padrões de speckle, com o uso de diferentes modos transversos do laser, como o Gaussiano e o modo Laguerre­Gauss. Para um refinamento da técnica, variou­se ainda o plano de observação dos padrões de speckle. A partir das imagens de padrões de speckle foi obtida a dimensão fractal das mesmas a qual foi relacionada com a rugosidade das superfícies obtidas via medidas em um microscópio confocal. Desta forma foi possível fazer uma comparação entre a sensibilidade dos modos transversos do laser considerando os valores de rugosidade. Como resultado observou­se que os três modos tranversos apresentam resultados bem parecidos e satisfatórios.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFundação de Amparo à Pesquisa no Estado do Rio de Janeiro Carlos Chagas FilhoFinanciadora de Estudos e ProjetosCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThis study aims to analyze the influence of laser spatial intensity distribution in the generation of speckle patterns on metal surfaces and thus how the different transverse modes behave. The studied speckle patterns are obtained when the laser reaches a metallic surface. These speckle patterns have information about the metal surface properties as its roughness. Roughness can be inferred through statistical analysis of speckle pattern images. The use of optical techniques for the characterization and quality control of metal surfaces has the advantage of analyzing the samples without damaging them. With this study, were investigated the sensitivity in the indirect measures of roughness of metallic surfaces from the speckle pattern images, with the use of different transverse laser modes, such as Gaussian and Laguerre­Gaussian ones. For a refinement of the technique, we also vary the observation plane of speckle patterns. From the images of speckle patterns, were obtained their fractal dimension and relate them to the obtained surfaces roughness through measurements in a confocal microscope. In this way, it is possible to make a comparison between the sensitivities of the laser transverse modes considering the roughness values. It was observed that the three transverse modes present similar and satisfactory results.76 p