Estructuras resonantes para nanofotónica

Résumé

ResumenDos de las disciplinas con mayor proyección y en las que sin duda se están realizando grandesinversiones, son la Nanotecnología y la Fotónica. Las antenas óptica son dispositivos donde segenera una corriente inducida cuando son expuestos a una radiación electromagnética afrecuencias ópticas (rango visible e IR cercano). El tamaño de estos sistemas varía entre unospocos ¿m y algunos nm, lo que les convierte en un nexo natural entre las técnicasnanotecnológicas y las aplicaciones fotónicas.En este trabajo estudiamos la aplicación de estos dispositivos a un campo novedoso como es elde los Sistemas Ópticos Micro Electro¿Mecánicos, (MOEMS), buscando también mejorar elrendimiento de las antenas en alguna de sus aplicaciones más populares.La memoria se centra en el estudio de tres campos destacados: Antenas ópticas comoSensores Infrarrojos Bolométricos, aplicaciones de las antenas ópticas en sistemas MOEMS yaplicaciones biotecnológicas de antenas ópticas 3D. Comenzamos el primer capítulo con unabreve introducción histórica sobre las antenas ópticas. Posteriormente, nos centramos en elfuncionamiento de estos dispositivos, destacando sus principales características y definiendolas funciones de mérito que usaremos a lo largo del trabajo.En el segundo capítulo estudiamos las antenas como sensores fundamentados en el efectoJoule que calienta el dispositivo y en el efecto bolometrico que cambia la resistividad delmaterial al cambiar la temperatura.En el tercer capítulo desarrollamos el concepto de sintonización de antenas ópticas. En estecapítulo implementamos técnicas que ayuden a variar el patrón de emisión de un conjunto deantenas, logrando acoplar la fase de las corrientes generadas por varios elementos resonantesen un array de antenas.El cuarto capítulo analiza la implementación del efecto Seebeck en antenas ópticas, con el finde generar dispositivos más eficientes que las tecnologías actuales basadas en antenas ópticas.El quinto capítulo presenta elementos resonantes ópticos acoplados a MOEMS. Tras comenzarcon un estudio difractivo del movimiento de Micro¿Electro¿Mechanical¿Systems, MEMS.Seguidamente se presenta el modelo utilizado para estudiar el movimiento de los dispositivosMEMS excitados mediante radiación óptica.Para finalizar, el sexto capítulo expone las conclusiones de este trabajo.