Inscrição a laser de alto contraste ótico em vidros oxifluoreto fotossensíveis: estudo da co-mobilidade entre prata e flúor e aplicação a grandes mudanças de índice de refração

• Processo: 22/11274-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez
• Beneficiário: Vinicius Duarte Jesus
• Supervisor: Yannick Gilles Petit
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB), França
• Vinculado à bolsa: 21/14705-2 - Escrita direta a laser em vidros fluorofosfatos codopados com terras raras e prata para produção de dispositivos ópticos não lineares, BP.DR
• Assunto(s): Fotônica Índice de refração Vidro
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotonica | Índice de refração | Inscrição a laser | vidros | Fotônica

Resumo

Este projeto aborda o estágio de pesquisa por um período de 8 meses no "Institut de la Matière Condensée de Bordeaux", Universidade de Bordeaux, Bordeaux, França, graças à FAPESP pelo financiamento da mobilidade de doutorado. O objetivo deste trabalho é fazer novas contribuições no desenvolvimento de vidros oxifluoreto fotossensíveis e de inscrição a laser de femtosegundo para a geração de contraste óptico de alto índice de refração de modo a visar aplicações em fotônica integrada. A inscrição a laser de femtosegundo é uma abordagem econômica e altamente versátil que permite modificações de material em 3D por meio de deposição de energia altamente localizada com vários fótons. Tal regime de irradiação dá acesso a estados transientes fora de equilíbrio de vidros que não podem ser obtidos durante sua síntese, o que proporciona uma modificação local do vidro. Dependendo do regime de irradiação a laser, bem como da composição adaptada do vidro, pode-se abordar tanto a modificação da matriz de vidro quanto a fotoquímica fina dos elementos sensibilizantes, levando ao contraste óptico original. Neste sentido, o grupo francês produziu nesta última década trabalhos importantes e progressos significativos no campo da síntese de vidros fotossensíveis e tem grande experiência na inscrição a laser para induzir contraste óptico altamente localizado de propriedades espectroscópicas lineares e não lineares, bem como resposta plasmônica e modificações de índice de refração na escala submicrométrica em 3D. Estas habilidades abrem novas aplicações de circuitos fotônicos integrados, tais como sensores evanescentes de índice de refração de alta sensibilidade, dispositivos integrados compactos, tais como grades de Bragg sub-milimétricas de guia de onda longa ou na escala macroscópica com grades de Bragg de volume. Mais importante, ela complementa o projeto de doutorado em andamento no desenvolvimento de novas tecnologias de vidros oxifluoretos, para alcançar novos dispositivos fotônicos, baseados em abordagens confiáveis compatíveis com a transferência tecnológica na indústria e, portanto, de alto impacto sócio-econômico subseqüente para a Universidade de São Paulo. (AU)