Sensores Óticos Integrados baseados em Moléculas Fotônicas com Luz propagante nas direções horária e anti-horária

• Processo: 24/17059-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Luis Alberto Mijam Barea
• Beneficiário: Laila Pereira El Haddad
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Guias de onda Fotônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Guias de onda | Moléculas Fotônicas | Sensores óticos | Fotônica

Resumo

Moléculas Fotônicas (PMs) baseadas em múltiplas microcavidades acopladas vêm sendo empregadas em diversas aplicações, desde telecomunicações até sensores óticos. Embora suas propriedades únicas permitam excelentes melhorias para as aplicações que as empregam, quando se fala em sensores óticos, a necessidade de varrer comprimento de onda e monitorar o espectro da saída para realizar o sensoriamento faz do setup de caracterização um gargalo em termos de minimização do custo para implementação. Nesse sentido, esse projeto de pesquisa propõe estudar possíveis soluções que garantam uma variação na potência de saída de uma PM à medida que ocorre mudanças no índice de refração em uma janela de detecção aberta sobre a PM. No entanto, o objetivo principal é conseguir que essa variação na potência de saída da PM seja alcançada utilizando um laser centrado em um único comprimento de onda. Para isso, propõe-se uma metodologia para investigar a resposta espectral de uma PM que permita a interferência entre a luz percorrendo seus anéis internos nos sentidos horário e anti-horário, sem e com a integração de um guia de onda de "feedback" no formato de U. Os caminhos de interferência da luz dentro da PM, na presença da janela de detecção e do guia de "feedback", deverão ser influenciados pela mudança no índice de refração na janela de detecção, evitando que algumas ressonâncias sofram desvios espectrais comuns para PMs, mas sofram fortes reduções nas suas razões de extinção. Essa característica, projetada de maneira eficiente, deverá garantir o monitoramento de soluções a partir da mudança de potência na saída da PM com um bombeio em um único comprimento de onda, centrado nessas ressonâncias "bloqueadas" no espectro. Além disso, esse trabalho também propõe a realização de um estudo sobre os métodos de micro e nano fabricação disponíveis em laboratórios parceiros, bem como a geração das máscaras virtuais para futura fabricação do sensor projetado, aprimorando a formação de recursos humanos com experiência nesta área de relevância tecnológica e crescente no Brasil.