Obtención, caracterización y aplicaciones de dispositivos ópticos basados en nanoestructuras de silicio

Résumé

La tesis está esencialmente dividida en tres partes: La primera está dedicada a la investigación de guías de onda planas de Silico poroso oxidado, la segunda al estudio de guías de onda de nanocristales de Silicio y la tercera a la amplificación óptica guías de onda de nanoclusters de Silicio que contienen iónes de Erbio. La primera parte presenta la caracterización óptica de guías de onda de Silicio poroso oxidado por medio de un dispositivo m-line que permite una buena determinación del índice efectivo modal. Se han estudiado dos tipos de guías de onda. La primera usa Silicio poroso oxidado tanto para el núcleo como para el cladding de la guía de onda, mientras que en el segundo tipo, se ha depositado un núcleo polimérico sobre una capa de Silicio poroso oxidado de alta porosidad. La infiltración de dyes dentro de las guías de onda ha sido realizada para obtener amplificación óptica. Aunque no se ha demostrado acción laser, los resultados de ganacia óptica validan el Silicio poroso oxidado como una matriz para la infiltración de materiales activos para la acción laser. Se ha demostrado también que el Silicio poroso oxidado actua como un buen material cladding para depositar delgadas películas de otros materiales para obtener guiás de onda con buenas propiedades. La segunda parte muestra una cuidadosa caracterización óptica de guías de onda basadas en nanocristales en términos de análisis modal y de birrefringencia. Un modelado ajusta los resultados experimentales de dos conjuntos de muestras. En este capítulo también se ha estudiado la birrefringencia de forma que se ha observado en algunas muestras reactivas con Silicio depositado, por causa de la forma elipsoidal de los nanocristales creados. En la tercera, el objetivo era estudiar la amplificación óptica en 1.5 micras de iónes de Erbio sensibilizados por la presencia de nanoclusters de Silicio. Se describe la espectroscopia del Erbio, y constantes fundamentales como la