{"id":109355,"date":"2018-03-11T10:34:41","date_gmt":"2018-03-11T10:34:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/gua%c2%adas-opticas-fuertemente-multimodales-aplicacion-a-sensores-opticos-e-integracion-con-fuentes-opticas-en-tecnologa%c2%ada-de-silicio\/"},"modified":"2018-03-11T10:34:41","modified_gmt":"2018-03-11T10:34:41","slug":"gua%c2%adas-opticas-fuertemente-multimodales-aplicacion-a-sensores-opticos-e-integracion-con-fuentes-opticas-en-tecnologa%c2%ada-de-silicio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/optica\/gua%c2%adas-opticas-fuertemente-multimodales-aplicacion-a-sensores-opticos-e-integracion-con-fuentes-opticas-en-tecnologa%c2%ada-de-silicio\/","title":{"rendered":"Gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales: aplicaci\u00f3n a sensores \u00f3pticos e integraci\u00f3n con fuentes \u00f3pticas en tecnolog\u00eda de silicio"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> David Izquierdo N\u00fa\u00f1ez <\/strong><\/h2>\n<p>Las gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales poseen unas dimensiones mucho mayores que la longitud de onda, lo que conlleva un elevado n\u00famero de modos guiados en su n\u00facleo, por encima del millar de modos, haciendo que los m\u00e9todos habituales de an\u00e1lisis de gu\u00edas \u00f3pticas, como el ajuste de modos o la resoluci\u00f3n directa de las ecuaciones de maxwell, presenten graves problemas en este tipo de gu\u00edas. Por ello, se suelen emplear modelos de \u00f3ptica geom\u00e9trica como la discretizaci\u00f3n de la propagaci\u00f3n en rayos que representan los numerosos modos que se propagan en su interior, simplificando los c\u00e1lculos de propagaci\u00f3n en el interior del n\u00facleo y permitiendo el estudio de gu\u00edas de ondas de perfiles arbitrarios y que no tienen soluciones anal\u00edticas para las ecuaciones de maxwell en su interior. esta aproximaci\u00f3n geom\u00e9trica de la luz se ha utilizado para el estudio de tres tipos de gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales buscando su aplicaci\u00f3n en sensores \u00f3pticos e integraci\u00f3n con fuentes \u00f3pticas en tecnolog\u00eda de silicio. Estos tres tipos de gu\u00edas son: fibras \u00f3pticas de pl\u00e1stico o pof, gu\u00edas de n\u00facleo hueco o hollow fabricadas tanto en silicio como con pol\u00edmeros y, finalmente, con estos pol\u00edmeros, gu\u00edas basadas en reflexi\u00f3n interna total. en el caso de las fibras \u00f3pticas de pl\u00e1stico se ha modelado su comportamiento a trav\u00e9s de la teor\u00eda de rayos para estudiar la inyecci\u00f3n y proyecci\u00f3n de la luz en y desde su interior, buscando la optimizaci\u00f3n de un cabezal sensor basado en estas fibras \u00f3pticas. Este cabezal sensor se ha aplicado a dos aplicaciones basadas en optodos, una para la detecci\u00f3n de plomo y la otra para vapor de agua. en cuanto las gu\u00edas fuertemente multimodales integradas se ha modelado su comportamiento de estas gu\u00edas a trav\u00e9s de la teor\u00eda de rayos utilizando varias t\u00e9cnicas para predecir su comportamiento como gu\u00edas \u00f3pticas o como interfer\u00f3metros multimodales. Las primeras gu\u00edas integradas presentadas son las gu\u00edas hollow fabricadas tanto en silicio como con la fotorresina su-8. Estas gu\u00edas, a pesar de presentar mayores p\u00e9rdidas que otras propuestas tienen una mayor sencillez tecnol\u00f3gica. Por un lado, se ha simplificado el proceso de fabricaci\u00f3n de las gu\u00edas de silicio a un grabado drie y un post-procesado por oxidaci\u00f3n. Mientras que la fotorresina su-8, es de por s\u00ed un material de bajo coste y el equipamiento b\u00e1sico para su fabricaci\u00f3n es de coste reducido y totalmente compatible con los procesos de fabricaci\u00f3n est\u00e1ndar cmos. estas gu\u00edas huecas son una alternativa interesante a las tradicionales basadas en la reflexi\u00f3n interna total para aplicaciones de sensado, ya que facilitan la integraci\u00f3n conjunta de gu\u00edas \u00f3pticas y canales de microflu\u00eddica, algo crucial para su desarrollo y expansi\u00f3n. De hecho, al ser gu\u00edas de n\u00facleo hueco, se puede usar \u00e9ste c\u00f3mo microcanal de flu\u00eddica e inyectar en su interior muestras o inmovilizar crom\u00f3foros o fluor\u00f3foros. como prueba del potencial como plataforma sensora de las gu\u00edas hollow se ha desarrollado un sensor integrado de su-8 para la monitorizaci\u00f3n del proceso de limpieza de matrices de extrusi\u00f3n de perfiles de aluminio en ba\u00f1os de sosa ca\u00fastica con niveles de ph en torno a 14 y temperaturas cercanas a los 100\u00c2\u00b0c. En el sensor integrado, se usa el n\u00facleo hueco de una gu\u00eda hollow tanto para el guiado de la luz como micro-canal de flu\u00eddica para el paso de la muestra del ba\u00f1o de sosa. Los resultados obtenidos muestran que es posible la determinaci\u00f3n del avance del proceso de limpieza de las matrices midiendo la transmisi\u00f3n en la gu\u00eda hollow. adem\u00e1s, con la fotorresina su-8 tambi\u00e9n se han estudiado gu\u00edas basadas en reflexi\u00f3n interna total para su posible integraci\u00f3n con emisores \u00f3pticos en silicio. Para el estudio te\u00f3rico se ha desarrollado la teor\u00eda de dispersi\u00f3n o scattering por imperfecciones en el material o en las interfaces con el cladding. Estas gu\u00edas presentan menores p\u00e9rdidas que las huecas, como ya se esperaba, pero por otro lado precisan que el material con el que se fabriquen tenga unas caracter\u00edsticas \u00f3pticas buenas para no presentar p\u00e9rdidas por scattering o por absorci\u00f3n demasiado altas. el \u00faltimo estudio realizado en este trabajo es la posible integraci\u00f3n de estas gu\u00edas fuertemente multimodales con emisores de silicio, cuyo desarrollo ha sido posible recientemente gracias a los nanoclusters de silicio embebidos en matrices de diel\u00e9ctricos. Dentro de este campo actual de investigaci\u00f3n hay dos corrientes claramente diferenciadas: el desarrollo de emisores fotoluminiscentes para la obtenci\u00f3n de un l\u00e1ser de silicio viable y el desarrollo de emisores electroluminiscentes para la obtenci\u00f3n un dispositivo similar a un led. nuestra l\u00ednea de trabajo se ha centrado en los dispositivos electro-luminiscentes para su futura integraci\u00f3n con gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales. Estos dispositivos se han obtenido utilizando dos t\u00e9cnicas de deposici\u00f3n: lpcvd y pecvd, y presentan distintas caracter\u00edsticas opto-electr\u00f3nicas, tanto en el r\u00e9gimen de emisi\u00f3n (pulsada o continua) como en la longitud de onda de emisi\u00f3n. en los circuitos fot\u00f3nicos es crucial el acoplo entre los distintos elementos \u00f3pticos a fin de reducir las p\u00e9rdidas en exceso, incrementando as\u00ed sus prestaciones. Por ello, en este trabajo hemos estudiado el acoplo entre estas fuentes de luz en silicio con gu\u00edas \u00f3pticas depositadas sobre ellas. Para la mejora del acoplo se han propuesto tres estructuras alternativas al habitual acoplo directo, como son el uso de etapas de adaptaci\u00f3n o tapers, estructuras multicapa o estructuras de difracci\u00f3n o gratings. Entre estas tres posibilidades la m\u00e1s interesante por sencillez tecnol\u00f3gica y prestaciones es el uso de gratings grabados sobre el contacto superior de los emisores.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales: aplicaci\u00f3n a sensores \u00f3pticos e integraci\u00f3n con fuentes \u00f3pticas en tecnolog\u00eda de silicio<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales: aplicaci\u00f3n a sensores \u00f3pticos e integraci\u00f3n con fuentes \u00f3pticas en tecnolog\u00eda de silicio <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 David Izquierdo N\u00fa\u00f1ez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Zaragoza<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 21\/06\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>\u00ed\u00f1igo Salinas \u00e1riz<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: joseba Zubia zaballa <\/li>\n<li>marko Galarza galarza (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Manuel Pozo torres (vocal)<\/li>\n<li>Carlos Dominguez horna (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de David Izquierdo N\u00fa\u00f1ez Las gu\u00edas \u00f3pticas fuertemente multimodales poseen unas dimensiones mucho mayores que la longitud de 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