Luz e interferência em dispositivos semicondutores para medidas óticas e análise do rendimento (LISA)

Resumo

Dispositivos fotônicos semicondutores ativos e passivos são largamente utilizados para gerar e processar luz, em aplicações médicas, em caracterização de materiais, em comunicação ótica, em experimentos de ótica quântica e não-linear. Uma especificação importante para esses dispositivos são as perdas por espalhamento. Luz coerente se propagando por uma guia de onda pode ser muito influenciada por defeitos no processo tecnológico, o que pode reduzir a performance esperada. Melhorando uma técnica não-destrutiva desenvolvida na Universidade Denis Diderot (Paris 7, França) com a última geração de componentes de telecomunicação, eu proponho implementar na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) uma técnica barata e simples tanto para caracterização sem perdas de dispositivos fotônicos passivos (interferômetro Mach-Zehnder, guias de onda para ótica não-linear, nanofios) e caracterização térmica com resolução temporal em componentes optoeletrônicos (lasers em poços quânticos, lasers em pontos quânticos, lasers de cascata quântica) com resolução espacial bidimensional máxima de 2 ¼m no estado da arte e resolução temporal que depende da velocidade do detector. Esse esquema de caracterização pode implementar ambas as técnicas de medida baseadas em propriedades Fabry-Pérot da cavidade. Em relação às propriedades ativas, o aquecimento térmico influencia fortemente a vida média e os parâmetros de operação. Esse esquema ótico possibilitou no ano passado o desenvolvimento de um laser de cascata quântica em uma empresa de pesquisa privada conhecida mundialmente. Interesse privado e acadêmico nesse tipo de abordagem é um ponto chave neste projeto, especialmente considerando minha experiência anterior em instituições de pesquisa privadas (Telecom Italia, Agilent Technologies, Avago Technologies e Thales France). (AU)