Fabricación y estudio de guías de ondas planares con índice de refracción escalonado obtenidas por el método de centrifugado
Date
2000
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
La presente investigación aborda el estudio, modelado y manufactura de guías de onda planares dieléctricas de índice de refracción escalonado, estructuras fundamentales para la interconexión y confinamiento de luz en circuitos optoelectrónicos integrados. A diferencia de las guías metálicas utilizadas en radiofrecuencia y microondas —cuyo rendimiento decae drásticamente a frecuencias ópticas por pérdidas de absorción—, las guías dieléctricas permiten la propagación eficiente de la luz mediante el principio de reflexión interna total y la interferencia constructiva de ondas estacionarias en sus modos eléctrico transversal (TE) y magnético transversal (TM).
Para superar la complejidad de los procesos convencionales de deposición al alto vacío, el proyecto implementa la técnica de centrifugado (spin-coating) de una solución polimérica sobre sustratos de vidrio (portaobjetos), obteniendo películas delgadas cuyo espesor es inversamente proporcional a la velocidad de rotación. La caracterización experimental del dispositivo se realiza mediante el método de acoplamiento por prismas de alto índice de refracción, técnica que permite excitar la guía, observar el patrón de líneas m (m-lines) y medir con exactitud los ángulos de los modos guiados para calcular analíticamente tanto el espesor final como el índice de refracción de la película depositada.
A lo largo de sus cuatro capítulos y apéndices de software, el trabajo integra una contextualización histórica —que recorre los antecedentes de la telegrafía óptica de Chappe, el fotófono de Bell, las demostraciones de reflexión total de Tyndall y la invención del láser— con el desarrollo de programas computacionales para el cálculo gráfico y numérico de los parámetros de la guía. Con ello, el resumen y la introducción fundamentan una técnica experimental de bajo costo, accesible y reproducible para la investigación y diseño de componentes fotónicos.