Trabalhos relacionados

página inicial / Pesquisa / Óptica Integrada / Trabalho relacionado

Atualização: Sex, 10 de Abril de 2009 às 12h53 | Por: Alessandro Ricardo de Oliveira | RSS
Desenvolvimento de Guias de Onda ARROW
texto
mais menos
Responsável: - Daniel Orquiza de Carvalho
Coordenador: - Marco Isaías Alayo Chávez

Em guias de onda convencionais, o confinamento de luz, dentro do núcleo, é realizado pela Reflexão Interna Total (TIR), nas interfaces entre o núcleo e as camadas de revestimento. Nos guias ARROW (Anti-resonant Reflecting Optical Waveguides), por outro lado, o confinamento da luz é realizado, em pelo menos uma das interfaces do núcleo, por uma reflexão anti-ressonante. Para que esta reflexão ocorra, duas ou mais camadas de revestimento devem ser projetadas para satisfazer a condição anti-ressoante para o comprimento de onda da luz propagante.

Uma grande vantagem das estruturas ARROW sobre os guias de onda convencionais, é a possibilidade da operação mono-modo com espessuras de núcleo compatíveis com o diâmetro de fibras óticas e, ao mesmo tempo, uma espessura de revestimento muito menor. Além disso, a tolerância de fabricação, no que diz respeito às espessuras e valores de índice de refração das camadas é muito grande, em contraste com o que ocorre no caso dos guias de onda convencionais onde é necessário que se tenha uma espessura de núcleo muito pequena ou pouca variação entre os índices do núcleo e do revestimento de substrato (da ordem da terceira casa decimal).

A reflexão anti-ressonante é responsável por importantes propriedades inerentes às estruturas ARROW como, sensibilidade com relação à polarização e comportamento virtualmente mono-modo. Por estas razões, nos últimos anos, esses guias de onda ópticos foram usados em um grande número de aplicações, como polarizadores ópticos, lasers e sensores ópticos. Além disso, o fato de que o índice de refração do núcleo possa ser menor do que os índices de refração das camadas de revestimento, é possível desenvolver guias de onda com núcleos líquidos e núcleos ocos.

Vários materiais já foram utilizados na fabricação de guias de onda de ARROW sobre substrato de silício. Estes materiais incluem: SiO2, Si3N4, TiO2, SiOxNy, Ta2O5 e polyimida. Neste periodo decidimos projetar e fabricar guias de onda de ARROW com camadas anti-ressonantes formadas por filmes de carbeto de silício amorfo hidrogenado (a-SiC:H), depositados por PECVD. Estes filmes apresentam altos índices de refração (~2,1) e absorção óptica razoavelmente baixa na região do visível. Filmes de oxinitreto de silício (SiOxNy), depositados por PECVD foram utilizados como núcleo, cobertura e segunda camada anti-ressoante. Usando esses materiais, foi possível depositar o núcleo e as camadas anti-ressoantes em uma única deposição, o que possibilita melhorar a homogeneidade das interfaces.

Além disso, para diminuir as perdas por propagação destas estruturas, foi introduzido um passo adicional que consistiu em polir a superfície do núcleo no processo de fabricação, para reduzir a rugosidade observada nos filmes de SiOxNy, depositados pela técnica PECVD. Também foram fabricados guias de onda ARROW com camada anti-ressonante composta de filmes de TiO2, cujos resultados da caracterização óptica também são mostrados aqui.

Tags: guias de onda, PECVD
Trabalhos relacionados
  • voltar
  • imprimir
  • CompartilharE-mailFavoritos

Navegação