Óptica geométrica *
Rastreamento de raio: Esta é a forma mais simples de engenharia óptica e envolve traçar o caminho dos raios de luz através de um sistema óptico.
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Lentes: As lentes são usadas para focar a luz e podem ser convergentes (convexas) ou divergentes (côncavas).
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Espelhos: Os espelhos são usados para refletir a luz e podem ser planos ou curvos.
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Prismas: Os prismas são usados para refratar a luz e podem ser usados para dispersar a luz em suas cores componentes.
Óptica física *
Interferência: Interferência é o processo pelo qual duas ou mais ondas de luz interagem entre si para produzir um novo padrão de onda.
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Difração: A difração é o processo pelo qual as ondas de luz se espalham quando passam por uma pequena abertura.
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Polarização: Polarização é o processo pelo qual as ondas de luz são separadas em dois componentes, cada um com uma polarização diferente.
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Dispersão: Espalhamento é o processo pelo qual as ondas de luz são desviadas de seu caminho original por partículas no meio.
Óptica quântica *
Fotônica: Fotônica é o estudo da interação da luz com a matéria no nível quântico.
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Criptografia quântica: A criptografia quântica é o uso da mecânica quântica para criar sistemas de comunicação seguros.
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Computação quântica: A computação quântica é o uso da mecânica quântica para criar computadores muito mais poderosos que os computadores tradicionais.
Óptica não linear *
Geração de segundo harmônico: A geração de segundo harmônico é o processo pelo qual dois fótons são convertidos em um único fóton com o dobro da frequência.
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Geração de terceiro harmônico: A geração de terceiro harmônico é o processo pelo qual três fótons são convertidos em um único fóton com três vezes a frequência.
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Amplificação paramétrica óptica: A amplificação óptica paramétrica é o processo pelo qual uma onda de luz de sinal fraco é amplificada pela interação de duas ondas de luz de bomba.
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Mistura de quatro ondas: A mistura de quatro ondas é o processo pelo qual quatro ondas de luz interagem entre si para produzir uma nova onda de luz.