Caracterización elipsométrica de materiales dieléctricos de aplicación en el desarrollo de sensores evanescentes de fibra óptica para el sector aeroespacial

Laburpena

La caracterización elipsométrica de recubrimientos de TiO2 depositados por evaporación ha permitido establecer una relación entre la nanoestructura porosa del material y sus propiedades ópticas. Asimismo, ha quedado demostrada la influencia de la humedad relativa ambiental en el índice de refracción complejo de estos recubrimientos. Adicionalmente, mediante la medida elipsométrica de la adsorción de agua en el material se ha extraído información sobre la forma y la distribución del tamaño de los poros. La dependencia de las propiedades ópticas de los recubrimientos de TiO2 con la humedad relativa ambiental alerta sobre la posibilidad de inestabilidades en la respuesta de elementos ópticos que estén compuestos por estos recubrimientos ante cambios en las condiciones ambientales. Por otro lado, este comportamiento ha permitido seleccionar a este material para el desarrollo de un sensor óptico de humedad. El sensor de humedad presentado está basado en el acoplamiento del campo evanescente de una fibra óptica tipo D a una guía de ondas plana de TiO2 poroso depositado por evaporación. Se demuestra que es posible extraer información sobre la distribución del tamaño del poro del recubrimiento a partir de la respuesta óptica del sensor de fibra óptica a la adsorción de agua en la guía de ondas planas. El contraste de estos resultados con los obtenidos en las medidas elilpsométricas permiten obtener una completa caracterización óptica del recubrimiento. También se ha desarrollado un sensor de temperatura de fibra óptica basado en idénticos fundamentos utilizando como guía de ondas plana un material fotopolímero. Tanto la influencia de las condiciones ambientales en las propiedades ópticas de los materiales analizados en esta investigación, como los sensores de fibra óptica desarrollados tienen importantes repercusiones y resultan de especial interés para el sector aeroespacial