Guias de onda dopados com terras raras usando deposição de laser pulsado para fotônica quântica integrada

• Processo: 25/20714-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Euclydes Marega Junior
• Beneficiário: José Yitzhak Aarón Chacaliaza Ricaldi
• Supervisor: Jose Gonzalo
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Instituto De Óptica Daza De Valdés, Espanha
• Vinculado à bolsa: 23/08401-6 - Guias de onda plasmônicas baseadas em nanovidros dopados com Er3+ para aplicações em telecomunicações quânticas, BP.DR
• Assunto(s): Filmes finos Guias de onda Nanofotônica Óptica quântica Óptica e fotônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Deposição de Laser Pulsado | Filmes finos | Guias de onda | Ions de Terras Raras | nanofotônica | Óptica Quântica | Óptica e Fotônica

Resumo

Rare-earth ions are widely recognized as efficient optical dopants in solid-state systems, yet their full potential for quantum communications has only recently begun to be explored. Among them, Er3+ ions are particularly attractive due to their emission in the C-band of the optical telecommunications (1550 nm), which is fully compatible with existing fiber-optic networks. Leveraging these properties, this BEPE project proposes the fabrication of channel waveguides based on Er3+ doped glasses via pulsed laser deposition (PLD). The study will integrate bulk glass synthesis, thin-film deposition via PLD, computational simulations, and optical characterization to optimize device performance. In addition, exploratory experiments will investigate the role of deposition parameters and the coupling of Er3+ emission with plasmonic nanostructures, aiming to enhance spontaneous emission and optical confinement. Beyond scientific advances, the project will provide specialized training in PLD and waveguide fabrication at the Institute of Optics "Daza de Valdés" in Madrid, Spain, fostering collaboration with IFSC/USP and contributing to the development of integrated quantum photonics in Brazil.