Non-paraxial Talbot effect in one-dimensional gratings with period comparable to the wavelength

The Talbot effect is a diffractive phenomenon which was found since its inception in the Gaussian optics, but when the period of the object is comparable with the wavelength is considered entering its non-paraxial regime. There, it has attracted interest for its applications related to the design of objects and their restorative effects posing in damaged gratings on this scale. In this contribution a study of this phenomenon at level non-paraxial (metaxial) is presented by using scalar diffraction theory in plane waves representation for periodic transversal fields. To this end, a one-dimensional amplitude grating of period p is used which is illuminated by a monochromatic plane wave of wavelength λ where p ranges between 1,5 λ and 4,2 λ.Fil: Arrieta, E.. Universidad Popular del Cesar; ColombiaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Torres, C.O.. Universidad Popular del Cesar; Colombi

Single-random phase encoding architecture using a focus tunable lens

We propose a new nonlinear optical architecture based on a focus tunable lens and an iterative phase retrieval algorithm. It constitutes a compact encryption system that uses a single-random phase key to simultaneously encrypt (decrypt) amplitude and phase data. Summarily, the information encoded in a transmittance object (phase and amplitude) is randomly modulated by a diffuser when a laser beam illuminates it; once the beam reaches a focus tunable lens, different subjective speckle distributions are registered at some image plane as the focal length is tuned to different values. This set of speckle patterns constitutes a delocalized ciphertext, which is used in an iterative phase retrieval algorithm to reconstruct a complex ciphertext. The original data are decrypted propagating this ciphertext through a virtual optical system. In this system, amplitude data are straightforwardly decrypted while phase data can only be restored if the random modulation produced in the encryption process is compensated. Thus, an encryption-decryption process and authentication protocol can simultaneously be performed. We validate the feasibility of our proposal with simulated and experimental results.Fil: Mosso Solano, Edward Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; ChileFil: Bolognini, Nestor Alberto. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Pérez, D.G.. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chil

Three-dimensional key in a modified joint transform correlator encryption scheme

We propose a modified encryption joint transform correlator scheme that introduces an additional random phase mask. The positions of both the conventional and the new mask are crucial for successful recovery of the original data. Although the two random phase masks are 2D, variation of their relative distance constitutes an additional dimension. Consequently by including this notion, both random phase masks act as a 3-dimensional (3D) key code increasing thereby the security with respect to the conventional JTC encryption scheme. We employ this scheme to multiplex encrypted data, displacing the encoding masks. During decryption of the multiplexed information, we only reconstruct the object that matches the correct predetermined 3D key code, i.e. that matches the random masks positions in the encryption step. We present actual experimental results, by using BSO crystal as recording medium, as well as their respective analysis. © 2011 Elsevier B.V.Fil: Rueda, Edgar. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Tebaldi, Myriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Torroba, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentin

Características del efecto Lau empleando redes de fase y de volumen fotorrefractivas

En este trabajo se estudia el efecto Lau empleando redes de fase de volumen generadas en un cristal fotorrefractivo tipo BSO. En nuestra propuesta la red de fase objeto se genera mediante la proyección de la imagen de una red iluminada incoherentemente en el volumen del cristal. Para esta red de fase fotorrefractiva se define un parámetro de modulación que depende del espesor del cristal. Se presentan resultados teóricos para diferentes distancias entre redes objeto-fuente que confirman nuestra propuesta.Fil: Forte, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Tebaldi, Myriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentin

In-plane displacement measurement in vortex metrology by synthetic network correlation fringes

Recently we proposed an alternative method of displacement analysis in vortex metrology, based on the application of the Fourier optics techniques, that is suitable for an intermediate range of displacement measurements ranging below the resolution of speckle photography and above that of the conventional vortex metrology. However, for smaller displacements, we introduce an approach to perform the Fourier analysis from vortex networks. In this work, we present an enhanced method for measuring uniform in-plane displacements, taking advantage of the capability of determining the subpixel locations of vortices and having the ability to track the homologous vortices onto a plane. It is shown that high-quality fringe systems can be synthesized and analyzed to accurately measure in an extended range of displacements and for highly decorrelated speckle patterns. Experimental results supporting the validity of the method are presented and discussed.Fil: Angel Toro, Luciano. Universidad Eafit; ColombiaFil: Sierra Sosa, Daniel Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Eafit; ColombiaFil: Tebaldi, Myriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

Eficiência de difracção modulada speckle gerado a partir de superfícies de difusão de reflectores

En este trabajo se amplia el estudio de difracción de los registros de patrones de speckle modulados generados por superficies reflecto-difusoras en medios fotorrefractivos, se investiga la influencia de la aplicación de un campo eléctrico externo y la relevancia de la orientación relativa de este campo respecto a la dirección de las redes de índices que modulan los speckle individuales, es decir, la orientación de las pupilas. Además se definen los parámetros a ser seleccionados, en términos de lograr un compromiso que mantenga buenos valores de eficiencia para realizar aplicaciones con este tipo de montaje experimental.In this paper extends the diffraction study of the recording modulated speckle patterns generated by diffusing reflectors surfaces in photorefractive crystals. The diffraction efficiency in terms of the application of an external electric field and the relative orientation of the field with respect a grating of indices which modulated speckle, ie the orientation of the pupils, are studied. Besides the parameters to be selected, in terms of achieving a compromise that maintains good efficiency values for applications of this experimental setup.Neste artigo estende a registos de difracção de estudo modulados salpico padrões gerados por superfícies difusoras reflectores media fotorrefrativos, investigando a influência da aplicação de um campo eléctrico externo e a importância da orientação relativa do campo no que diz respeito os índices de endereço de rede que modulam salpico indivíduo, isto é, a orientação dos alunos. Além de definir os parâmetros a serem selecionados, em termos de obtenção de um compromisso que mantém bons valores de eficiência para aplicações de configuração, tais experimental.Fil: Molina Prado, Martha Lucia. Universidad de Pamplona; Colombia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Tebaldi, Myriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

Dynamic multiple-image encryption based on chirp z-transform

It is demonstrated a dynamic encryption scheme based on chirp − z transform (CZT). The novel design of this setup allows to protect multiple images in a multiplexed format and fully recover them without the influence of crosstalk and sample noise. The encoding stage is implemented using the two–dimensional CZT and a Fourier lens. The CZT works with proper frequency parameters to control the position and size of the input frequency spectrum. The accurate positioning leads to an efficient packing of the multiplexed images and a remarkable improvement of the signal to noise ratio of the decrypted pictures. The introduction of the CZT in the field of encryption is significant since it can expand the functionality to a dynamic regime of optical and digital architectures for static encoding. We validated the feasibility of our proposal with the encryption and decryption of a color image sequence and a set of binary images.Fil: Mosso Solano, Edward Fabian. Universidad de Tarapaca.; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

Experimental optical encryption system based on a single-lens imaging architecture combined with a phase retrieval algorithm

We propose, and experimentally demonstrate, a single-lens imaging system as a compact encoding architecture by using a hybrid protocol for data processing. The encryption process consists of coherent light illuminating a random phase mask attached to an input image (the data), then the outgoing complex field propagates until reaching a second random phase mask next to a lens: encrypted data is obtained at some output plane after the lens. We demonstrate the feasibility of this proposal, and highlight the advantages of using tridimensional speckle as a secure random carrier instead of a standard ciphertext recording—holographic-based encryption techniques. Moreover, we expose the compact system benefits compared to conventional encrypting architectures in terms of energy loss and tolerance against classical attacks applicable to any linear cryptosystem. Experimental results validate our approach.Fil: Mosso, F.. Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso; ChileFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Pérez, Darío Gabriel. Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso; Chil

Asymmetric multiple-image encryption system based on a chirp z-transform

An asymmetric multi-image encryption system based on the chirp z-transform (CZT) is demonstrated. The setup is a hybrid architecture that combines a double-random-phase encryption scheme in 4f configuration and a multiplexing procedure based on the CZT. The setup allows encodement of multiple images and their transmittal in a single multiplexed element. The decryption stage has a compact design that allows retrieval of several data without cross-talk noise. Since the system is asymmetric, the users’ decryption keys are different from those used in the encryption process, resulting in an encoding scheme resistant to cryptanalysis attacks. It is demonstrated that multiplexing based on the CZT allows functionality expansion of the static encoding setups (optical, digital or hybrid) to a dynamic range, a fact that provides a versatile solution to handle large volumes of encrypted data efficiently and safely. The viability of this proposal is verified using virtual optical systems.Fil: Mosso Solano, Edward Fabian. Universidad de Tarapaca.; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Suárez, Omar. Universidad de Sucre.; ColombiaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

Study of Lau fringes generated by a photorefractive volume grating

In this work the Lau fringes generated by using a combination of an amplitude grating and a photorefractive volume phase grating is theoretically and experimentally analyzed. A model based on the path integral formalism to calculate the patterns intensity is employed. We show that the Lau pattern behavior is governed by the output pupil diameter of the imaging recording system, the DC external electric field and the crystal thickness. The introduction of a phase modulation that gathers the previously mentioned parameters allows determining the condition to optimize the fringe visibility. In this case, the visibility maintains a sinusoidal dependence as it happened with planar grating experiments. The experimental results confirm the theoretical model proposed.Fil: Forte, Gustavo Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Tebaldi, Myriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentin