Dielectric and plasmonic waveguides based on quantum dots embedded in polymers

• Autores: Isaac Suárez Álvarez, Henry Gordillo, Rafael Abargues López, Pedro Javier Rodríguez-Cantó, Sandra Albert, Juan Pascual Martínez Pastor
• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 46, Nº. 4, 2013 (Ejemplar dedicado a: VIII Spanish Meeting on Optoelectronics), págs. 303-308
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Guías de onda dieléctricas y plasmónicas basadas en puntos cuánticos embebidos en polímeros
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se propone una revisión de la implementación de guías de onda activas basadas en la dispersión de puntos cuánticos coloidales (QDs) en polímeros. Para ello, guías de onda planas fueron fabricadas embebiendo distintos tipos de nanoestructuras semiconductoras con emisión en el visible e infrarrojo (CdS, CdTe, CdSe, PbS) en PMMA, encontrándose las condiciones óptimas para el guiado de su fotoluminiscencia y sus propiedades de ganancia y atenuación. Si varios tipos de puntos son dispersados en la misma capa se propagan varios colores, siendo posible obtener luz blanca con las proporciones adecuadas de rojo, verde y azul. Asimismo, el guiado puede ser mejorado si una cubierta es depositada sobre la capa QD-PMMA, siendo posible transferir la fotoluminiscencia a una estructura 2D si se hace litografía sobre dicha capa. De la misma manera, las nanopartículas fueron dispersadas en SU-8 para realizar guías de onda activas bidimensionales. Finalmente los nanocomposites QD-PMMA fueron depositados encima de capas de oro con el fin de estudiar el polaritón de plasmón superficial propagado.

  • English

    In this work a review about the dispersion of colloidal quantum dots in polymers as method to implement active waveguides is presented. For this purpose several kinds of nanostructures (CdS, CdTe, CdSe and PbS) were embedded in PMMA to fabricate active planar waveguides in the visible and the infrared. The optimal conditions for waveguiding were obtained and the gain and attenuation carefully studied. When more than one kind of nanoparticles is dispersed in the film the structure can propagate more than one color, being it possible to obtain white light with the right proportions of red, green and blue. The losses can be improved if a polymer cladding is deposited on the QD-PMMA film, and if a pattern is defined on the film the photoluminescence of the QDs can be coupled to a 2D structure. QDs were also dispersed in SU-8 to implement 2D active waveguides.

    Finally, the nanocomposites are deposited on gold films with the intention to couple light and provide gain in the surface plasmon polariton.