Ultrafast Laser Microprocessing of Transparent Dielectrics. New Schemes for the Fabrication of Photonic Devices
[ES]El microprocesado de materiales transparentes con pulsos láser ultracortos ha atraído un creciente interés en la investigación debido a las propiedades únicas de la interacción lásermateria a escalas de tiempo ultracortas. En particular, la posibilidad de producir modificaciones locales controla...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Salamanca (USAL) |
| Repositorio: | GREDOS. Repositorio Institucional de la Universidad de Salamanca |
| OAI Identifier: | oai:gredos.usal.es:10366/135755 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10366/135755 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Dispositivos fotónicos Tesis y disertaciones académicas Physics Universidad de Salamanca (España) Tesis Doctoral Academic dissertations Impulsos láser ultracortos |
| Sumario: | [ES]El microprocesado de materiales transparentes con pulsos láser ultracortos ha atraído un creciente interés en la investigación debido a las propiedades únicas de la interacción lásermateria a escalas de tiempo ultracortas. En particular, la posibilidad de producir modificaciones locales controladas del índice de refracción en dieléctricos abrió la puerta a la microfabricación 3D de circuitos fotónicos integrados. En este trabajo se presentan nuevas estrategias para la optimización de las técnicas para la fabricación de guías de ondas ópticas en materiales cristalinos, así como para su caracterización. El uso de estas estrategias es una contribución al desarrollo tecnológico para la fabricación de dispositivos fotónicos complejos. Las estructuras fotónicas fabricadas están basadas en modificaciones Tipo II en cristales, en este contexto distintas técnicas tales como Guías con estrés inducido y Guías depressed cladding fueron utilizadas. En el caso de las guías de onda con estrés inducido, se utilizó un nuevo esquema de fabricación en el que se utilizó un interferómetro para generar dos haces láser de femtosegundos que, enfocados con cierta separación lateral dentro del cristal, producen simultáneamente dos tracks de da con un solo barrido. Por otra parte, se presenta la fabricación de arreglos de guías de onda basados en guías depressed cladding. Los arreglos consisten en guías de ondas hexagonales divergentes entre sí y con distintas separaciones entre ellas a la salida del cristal. Los resultados muestran un rendimiento óptimo de las estructuras fabricadas y sugieren un uso potencial en aplicaciones fotónicas tales como linternas fotónicas, las cuales pueden ser f當ilmente implementadas en otros materiales transparentes. También se presenta un nuevo tipo de estructuras llamadas guías con estructura fotónicas que emulan en forma, a las fibras de cristal fotónico. Estas estructuras presentan características atractivas tales como el hecho de poder manipular su sección transversal a lo largo de la guía de onda introduciendo defectos axiales que permitan la manipulación del haz de una manera controlada y reproducible. Esta importante característica ofrece la posibilidad de fabricar estructuras monolíticas. También se presenta un estudio de las modificaciones inducidas por pulsos de femtosegundos en la cerámica nanoestructurada YSZ, un material prometedor para aplicaciones biomédicas, así como el estudio y la integración de guías de ondas ópticas en este material. Además se caracterizaron propiedades tales como el umbral de ablación y las propiedades ópticas no lineales. Finalmente, se presenta un estudio preliminar de las características temporales pulsos ultracortos al propagarse en distintos tipos de guías de onda. |
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