Sensores ópticos baseados em moléculas fotônicas fabricados sobre uma plataforma de Silício-sobre-isolante

• Processo: 15/12461-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Luis Alberto Mijam Barea
• Beneficiário: Alvaro Ricardo Guiato Catellan
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotônica Campo eletromagnético Plataforma (computação) Sensores ópticos Guias de onda Silício Eletromagnetismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotônica de Silício | Guias de onda | microcavidades | Sensores ópticos | Fotônica

Resumo

O rápido avanço das pesquisas em fotônica integrada de silício e micro-cavidades ópticas está colaborando para um acelerado aumento no número de dispositivos ópticos com características importantes como tamanho reduzido e fácil integração com a tecnologia Semicondutor-Metal-Óxido Complementar (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor - CMOS) e com outros dispositivos presentes em um chip. Consequentemente, as aplicações destes dispositivos também estão aumentando rapidamente, atingindo áreas de alto interesse científico, tecnológico e estratégico. Neste contexto, os sensores ópticos baseados em micro-cavidades acopladas em guias de ondas estão se destacando com aplicações em áreas importantes como a física, biologia, química e medicina. No entanto, tais sensores ainda demonstram limitações fundamentais, como a exigência de se ter simultaneamente alto fator de qualidade (Q) e longas faixas espectrais livres (Free Spectral Range - FSR) em micro-cavidades com tamanhos reduzidos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é projetar, fabricar e caracterizar sensores ópticos baseados em Moléculas Fotônicas (Photonic Molecules - PMs) em plataformas de Silício-sobre-Isolante (Silicon-On-Insulator - SOI). Essas PMs são estruturas fotônicas formadas pelo acoplamento eletromagnético entre duas ou mais micro-cavidades ópticas e a sua combinação com a plataforma de SOI permitirá quebrar o vínculo fundamental entre Q, FSR e o tamanho das cavidades, permitindo obter sensores ópticos livres das limitações que os recentes sensores baseados em micro-cavidades enfrentam.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BAREA, LUIS A. M.; SOUZA, MARIO C. M. M.; MORAS, ANDRE L.; CATELLAN, ALVARO R. G.; CIRINO, GIUSEPPE A.; VON ZUBEN, ANTONIO A. G.; BASSANI, JOSE W. M.; FRATESCHI, NEWTON C.; REED, GT; KNIGHTS, AP. Photonic molecules for application in silicon-on-insulator optical sensors. SILICON PHOTONICS XIII, v. 10537, p. 8-pg., 2018-01-01. (15/12461-8, 14/04748-2, 15/20525-6)

MORAS, ANDRE L.; SILVA, VALNIR; SOUZA, MARIO C. M. M.; CIRINO, GIUSEPPE A.; VON ZUBEN, ANTONIO A. G.; BAREA, LUIS A. M.; FRATESCHI, NEWTON C.. Integrated Photonic Platform for Robust Differential Refractive Index Sensor. IEEE Photonics Journal, v. 12, n. 5, p. 10-pg., 2020-10-01. (15/12461-8, 14/04748-2, 18/25339-4, 15/20525-6)