TÉCNICA DE INTERCAMBIO IÓNICO EN VIDRIO APLICADA A LA FABRICACIÓN DE CIRCUITOS DE ÓPTICA INTEGRADA (ION- EXCHANGE ON GLASS TECHNIQUE APPLIED TO INTEGRATED OPTICAL CIRCUITS FABRICATION)
Resumen
En este trabajo se reporta la fabricación y caracterización de circuitos dieléctricos de óptica integrada de diferentes dimensiones mediante la técnica del intercambio iónico en vidrio con sales de potasio Na+/K+. Se reporta la optimización de los parámetros experimentales en el proceso de fotolitografía involucrado, así como también la caracterización de los circuitos fabricados. Por primera vez se muestra la imagen de la superficie de las guías de onda canal obtenidas mediante intercambio iónico en substratos de vidrio. Los circuitos dieléctricos fabricados de menores dimensiones presentan aplicaciones potenciales como estructuras básicas de dispositivos para interconexión con fibras ópticas dentro del ámbito de las telecomunicaciones o en aplicaciones de sensado biológico.
Palabras Clave: circuitos dieléctricos, guías de onda, óptica integrada, intercambio iónico, fotolitografía.
Abstract
In this paper are reported the integrated optical circuits fabrication by ion-exchange on glass. This technique includes a photolithography process and the ion exchange in a potassium molten salt. The involved optimized experimental parameters are included and the near field optical characterization of fabricated devices. This is present, by first time, the image of glass optical waveguides surface obtained through the Na+/K+ ionic-exchange. Finally, the potential applications of the optical circuits fabricated are discussed.
Keywords: dielectric circuits, waveguides, integrated optics, ion exchange, photolithography.
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E. Barthélémy, C. Vigreux, G. Parent, M. Barillot and A. Pradel, “Telluride films and waveguides for IR integrated optics”, Phys. Status Solidi C 8, No. 9, 2890-2894, 2011.
U.Caldiño,A.Speghini, S.Berneschi, M.Bettinelli, M.Brenci, E.Pasquinic, S.Pelli, G.C.Righinice. Optical spectroscopy and optical waveguide fabrication in Eu3+ and Eu3+/Tb3+ doped zinc–sodium–aluminosilicate glasses. Journal of Luminescence. Volume 147,March2014,Pages336-340. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2013.11.061.
Dezhi Tan, Zhuo Wang, Beibei Xu and Jianrong Qiua. Photonic circuits written by femtosecond laser in glass: improved fabrication and recent progress in photonic devices. Advanced Photonics, Mar. 10, 2021. [DOI: 10.1117/1.AP.3.2.024002].
Hiu Xie, Cagdas Onal, Stéphane Régnier, Metin Sitti, “Atomic Force Microscopy Based Nanorobotics”, Publisher:Springer-Verlag Berlin Heidelberg, edition 1, 2012, ISBN: 9783642203299.
Jing-Yi Chen,Jie Zhang,Liao-Lin Zhang &Chun-Xiao Liu. Fabrication of ridge waveguide on the ion-implanted TGG crystal by femtosecond laser ablation. Journal of Modern Optics Volume 67, 2020 - Issue 12, 2020 https://doi.org/10.1080/09500340.2020.1810795.
Ma. De Jesús Guadalupe Aguilar Jiménez, “Fabricación de Canales de GaAs con Doble Ataque Químico para Diodos Láser Tipo Reif”, Tesis de Maestría, Instituto de Investigación en Comunicación Óptica (IICO), UASLP., Diciembre de 2003.
Marie-Laure Anne, “Chalcogenide Glass Optical Waveguides for Infrared Biosensing”, Sensors 2009, pp. 7398-7411.
Miller, S. E., “Integrated Optics: An Introduction,” Bell Syst. Tech. J., Vol. 48, 1969, pp. 2059-2068.Chandrinos, K. V., & Trahanias, P. E. Web-based Information Systems. ERCIM Workshop Proceedings. Toronto, Canada. October, 1998.
Sebastián Alberti and Jana Jágerská. Sol-Gel Thin Film Processing for Integrated Waveguide Sensors. Frontiers in Materials., 05 March 2021. https://doi.org/10.3389/fmats.2021.629822.
Shipley,http://engineering,dartmouth,edu/microeng/procedding/lithography/S1800.pdf
Sigma,https://www.sigmaaldrich.com/contnt/dam/sigmaaldrich/docs/Aldrich/Bulletin/al_techbull_al217.pdf
S. Iraj Najafi, “Introduction to Glass Integrated Optics”. Artech House, Boston-London, 1992.
Yun Gao, Hon Ki Tsang and Chester Shu. A silicon nitride waveguide-integrated chemical vapor deposited graphene photodetector with 38 GHz bandwidth. Nanoscale, 2018, 10,pp 21851-21856. https://doi,org/10.1039/C8NR03345E.
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