Resumen de Análisis de circuitos microópticos sobre sustrato de silicio. Aplicación a un sensor optoquímico
Este trabajo de tesis doctoral está centrado en el análisis de las guías de onda de óptica integrada denominadas guías ARROW (AntiResonant Reflecting Optical Waveguide). A partir de estudios previos realizados por el Grupo de Fibras Ópticas de la Universidad de Zaragoza sobre este tipo de guías (utilizando una estructura rib o costilla para conseguir el guiado lateral), la investigación se desarrolla en dos direcciones:
La primera parte consiste en un experimento de reflectometría interferométrica que permite realizar una medida distribuida de la potencia retrodispersada por las guías. A partir de ese dato, es posible concluir que la diferencia de atenuación que existe entre cualquier guía de óptica integrada y una fibra óptica (1.7 dB/m frente a 0.3 dB/km en el mejor de los casos) no puede atribuirse exclusivamente a scattering debido a la presencia de defectos e inhomogeneidades en el núcleo de la guía, puesto que el nivel de potencia retrodispersada es notablemente inferior al que justificaría una antenuación como la medida. Por tanto, frente a esa explicación, habitual en la literatura, se propone otra alternativa: es la misma geometría rectangular de la guía, frente a la simetría cilíndrica de una fibra óptica, la que impide la existencia de soluciones modales ortogonales a los modos de radiación y, por tanto invariantes completamente en la dirección de propagación. En consecuencia, las soluciones de la guía rectangular no son "perfectas" y sufren una atenuación apreciable.
La segunda parte de este trabajo es un análisis teórico, numérico y experimental de guías ARROW curvas. Se analizan los dos factores causante del incremento de atenuación debido a la presencia de curvaturas, pérdidas por transiciones y pérdidas por radiación, utilizando expresiones teóricas, simulaciones numéricas (BPM-3D por diferencias finitas y método geométrico de trazado de rayos) y medidas experimentales de guías
