Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Santos, Maria Gabriela Damaceno
Orientador(a): Silva, Nara Rubiano da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/270079
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2025.
id UFSC_20f7c749e651e1b0620511a3d31c365c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/270079
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaSantos, Maria Gabriela DamacenoSilva, Nara Rubiano daAraújo, Renné Luiz Câmara Medeiros de2025-11-13T23:31:25Z2025-11-13T23:31:25Z2025394595https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/270079Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2025.A crescente demanda por processamento de dados em tempo real em aplicações como redes neurais e sistemas de controle embarcados tem estimulado a busca por alternativas mais rápidas e eficientes aos sistemas eletrônicos tradicionais. Em resposta, investigamos experimentalmente um esquema de processamento óptico que codifica informações na frente de onda transversal de campos de luz usando moduladores espaciais de luz. Nosso objetivo é explorar os limites do paralelismo impostos por restrições técnicas. Começamos implementando uma porta lógica XOR óptica aplicada a matrizes binárias. Ao analisar a taxa média de erro na operação óptica entre matrizes de tamanhos variados (até 300 × 300 elementos), analisamos a capacidade de profundidade de bits do sistema e o papel da redundância de informações. Além disso, demonstramos com sucesso a criptação e a desencriptação de imagens com chave de uso único (one-time pad) para matrizes de até 164 × 164 elementos. Essas descobertas apoiam o desenvolvimento de um processador óptico de matriz de alta dimensionalidade.Abstract: The growing demand for real-time data processing in applications such as neural networks and embedded control systems has spurred the search for faster, more efficient alternatives to traditional electronic systems. In response, we experimentally investigate an optical processing scheme that encodes information in the transverse wavefront of light fields using spatial light modulators. Our goal is to explore the limits on parallelism imposed by technical constraints. We begin by implementing an optical XOR logic gate applied to binary matrices. By analyzing the average error rate in the optical operation between matrices of varying sizes (up to 300×300 elements), we analyze the bit depth capacity of the system and the role of information redundancy. Furthermore, we successfully demonstrate image encryption and decryption using a one-time pad protocol for matrices as large as 164 × 164 elements. These findings support the development of a high-dimensional matrix optical processor.90 p.| il., tabs.porFísicaDispositivos óptico-acústicosModuladores de luzProcessamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografiainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPFSC0481-D.pdfPFSC0481-D.pdfapplication/pdf31517089https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/270079/-1/PFSC0481-D.pdf302e5a25fabfae4bb37a38ea18d920b4MD5-1123456789/2700792025-11-13 20:31:26.199oai:repositorio.ufsc.br:123456789/270079Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732025-11-13T23:31:26Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
title Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
spellingShingle Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
Santos, Maria Gabriela Damaceno
Física
Dispositivos óptico-acústicos
Moduladores de luz
title_short Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
title_full Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
title_fullStr Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
title_full_unstemmed Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
title_sort Processamento óptico com moduladores espaciais de luz: implementação de portas lógicas para criptografia
author Santos, Maria Gabriela Damaceno
author_facet Santos, Maria Gabriela Damaceno
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Maria Gabriela Damaceno
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Nara Rubiano da
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Araújo, Renné Luiz Câmara Medeiros de
contributor_str_mv Silva, Nara Rubiano da
Araújo, Renné Luiz Câmara Medeiros de
dc.subject.classification.none.fl_str_mv Física
Dispositivos óptico-acústicos
Moduladores de luz
topic Física
Dispositivos óptico-acústicos
Moduladores de luz
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2025.
publishDate 2025
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-11-13T23:31:25Z
dc.date.available.fl_str_mv 2025-11-13T23:31:25Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2025
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/270079
dc.identifier.other.none.fl_str_mv 394595
identifier_str_mv 394595
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/270079
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 90 p.| il., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/270079/-1/PFSC0481-D.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 302e5a25fabfae4bb37a38ea18d920b4
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv sandra.sobrera@ufsc.br
_version_ 1851758899739230208

Registros relacionados