Estudo da integração de guias de onda com materiais absorvedores ópticos para aplicação como sensor de índice de refração

• Processo: 21/11491-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Luis Alberto Mijam Barea
• Beneficiário: Otavio de Paiva Pinheiro Neto
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fotônica Dispositivos fotônicos Sensores ópticos Óptica Litografia (processos de impressão)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dispositivo Fotônico | guias de ondas | Materiais Absorvedores | óptica | Sensores ópticos | Fotônica Integrada

Resumo

Esse projeto de pesquisa propõe estudar sensores óticos integrados baseados exclusivamente em guias de ondas. O estudo será direcionado inicialmente para criar modificações estruturais em guias de ondas, de tal forma que essas modificações garantam que a onda evanescente do modo guiado interaja eficientemente com o analito alvo, causando perdas de propagação e modulando a potência na saída do guia de acordo com a variação do índice de refração do analito. Tal interação com o analito deverá ocorrer em uma janela de detecção, aberta apenas sobre uma parte do sensor. Essa ideia já deverá garantir uma redução da complexidade e da exigência de alta resolução dos equipamentos utilizados junto com os sensores óticos, necessários para o monitoramento e frequentemente utilizados em sensores baseados em medidas de variações de comprimento de onda ressonantes. Em seguida, deverão ser buscados materiais absorvedores que posicionados estrategicamente sobre os guias de ondas projetados, deverão garantir uma variação na interação da onda evanescente propagante também com o material absorvedor, dependendo da variação do índice de refração do analito. Essa variação na interação entre a onda evanescente e o material absorvedor deverá potencializar as variações na potência de saída do guia, permitindo monitorar com maior facilidade as mudanças no índice de refração. Por fim, serão investigados os processos de fabricação disponíveis para obter esses sensores óticos projetados, apresentando ao final do projeto um roteiro de fabricação e as máscaras litográficas virtuais. O sucesso desse trabalho deverá garantir sensores com alta sensibilidade e baixa complexidade dos instrumentos de monitoramento necessários, trazendo um caráter inovador para esses dispositivos e abrindo um leque de novas aplicações que envolvam a interação da onda evanescente propagante, materiais absorvedores e diferentes analitos alvos.(AU)