Herramientas para el análisis y diseño de antenas ópticas

Resumen

Las antenas ópticas son una nueva clase de detectores que funcionan en el infrarrojo y en el visible y que, a diferencia de los detectores habituales, presentan una particularidad notable: el acoplamiento de la radiación al detector y la traducción de la señal óptica a voltaje no son realizados por un mismo elemento. En el primer caso, una estructura metálica plana, depositada sobre un substrato dieléctrico y de tamaño micrómetrico con rasgos de fabricación nanométrico actúa como una antena. La radiación induce corrientes oscilantes en toda su extensión. Estas corrientes son reactivadas por un diodo o un microbolómetro, construidos a la par que la antena y también de tamaño nanométrico, generando una señal de continua cuyo valor es proporcional al campo incidente. El detector es puntual y sensible al estado de polarización; presenta selectividad angular y es potencialmente muy rápido. Además, no es necesario enfriarlo en el IR. Esta memoria de tesis desarrolla herramientas experimentales para caracterizar este detector en términos de sus figuras de mérito más importantes (respuesta espacial y sensibilidad al estado de polarización) en el visible. Por otro lado, se proponen herramientas semianalíticas y numéricas para entender el comportamiento del mismo. Para validar éstas, se ha acudido a ejemplos de la literatura conocidos, como cristales fotónicos bidimensionales. Finalmente, se a incorporado un modelo del detector a estas herramientas de carácter analítico con el fin de comparar las medidas experimentales con la teoría.