Estudio teórico y desarrollo experimental de guías de onda ópticas en tecnología de silicio

Resumen

EN ESTE TRABAJO SE HA ABORDADO EL ESTUDIO, TEORICO Y EXPERIMENTAL, DEL COMPORTAMIENTO DE GUIAS DE ONDA INTEGRADAS SOBRE SUBSTRATO PLANO DE SILICIO, EN LAS QUE EL GUIADO EN LA DIRECCION TRANSVERSAL A LA SUPERFICIE DEL SUBSTRATO SE OBTIENE POR MEDIO DE UNA CONFIGURACION ANTIRRESONANTE (ARROW), MIENTRAS QUE PARA EL CONFINAMIENTO LATERAL SE UTILIZA UNA ESTRUCTURA RIB. EL OBJETIVO FINAL HA SIDO EL DESARROLLO DE DISPOSITIVOS INTEGRADOS BASADOS EN ESTE TIPO DE ESTRUCTURAS. EN PARTICULAR, SE HA DISEÑADO Y FABRICADO UN SENSOR OPTOQUIMICO PARA LA MEDIDA DE IONES ESPECIFICOS (EN PARTICULAR, IONES POTASIO K+) PRESENTES EN DISOLUCIONES ACUOSAS, A PARTIR DEL CAMBIO EN ABSORCION DE UN INDICADOR SELECTIVO INTEGRADO EN EL DISPOSITIVO. EN EL ANALISIS TEORICO DE LA ESTRUCTURA RIB ARROW APARECEN DOS ASPECTOS DIFERENCIADOS: LAS PERDIDAS POR RADIACION EN EL SUBSTRATO, QUE ESTAN DETERMINADAS POR LA CONFIGURACION DE CAPAS ANTIRRESONANTES, Y LAS CONDICIONES DE GUIADO, QUE ESTAN ESTABLECIDAS POR LA ESTRUCTURA RIB. SE HAN FABRICADO Y CARACTERIZADO GUIAS RIB ARROW CON PROPIEDADES OPTIMIZADAS, GRABADAS POR RIE Y QUE PRESENTAN CARACTERISTICAS BIEN DEFINIDAS: LA ATENUACION DE LAS GUIAS ES SUFICIENTEMENTE BAJA PARA ABORDAR CON GARANTIAS LA CONSTRUCCION DE DISPOSITIVOS BASADOS EN ESTE TIPO DE ESTRUCTURAS. SUS PROPIEDADES EN CUANTO A PERDIDAS EN FUNCION DE LA LONGITUD DE ONDA Y POLARIZACION SON ABSOLUTAMENTE COMPATIBLES CON LOS RESULTADOS TEORICOS. POR CONTRA, LAS CONDICIONES DE GUIADO DE LAS ESTRUCTURAS PRESENTAN CARACTERISTICAS ESPECIFICAS DE DIFICIL JUSTIFICACION A PARTIR DEL ANALISIS TEORICO, AUNQUE LAS PREVISIONES TEORICAS Y LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES MUESTREN TENDENCIAS SIMILARES. TENIENDO EN CUENTA LAS CONDICIONES DE GUIADO Y CARACTERISTICAS DE RADIACION DE LAS GUIAS MEDIDAS, SE HA DISEÑADO Y FABRICADO UN SENSOR OPTOQUIMICO PARA LA MEDIDA DE CONCENTRACIONES DE COMPUESTOS ESPECIFICOS, BASADO EN LA MEDIDA DE LA ABSORCION QUE PRESENTAN REACTIVOS