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Fabricação e caracterização de guias de onda baseadas em filmes finos e vidros de óxido de metal pesado dopados com Er³⁺ e Yb³⁺ e contendo nanopartículas metálicas para aplicações em dispositivos fotônicos (2012)

  • Autores:
  • Autor USP: SILVA, DAVINSON MARIANO DA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Assuntos: FILMES FINOS; VIDRO; NANOPARTÍCULAS; FOTÔNICA; ÓPTICA NÃO LINEAR; ÉRBIO
  • Idioma: Português
  • Resumo: Nesta tese as características de filmes finos do tipo GeO2-PbO (GP) são estudadas com e sem a presença de nanopartículas (NPs) metálicas. Os filmes finos de germanatos são obtidos partir da deposição simultânea por sputtering-RF de um alvo com a composição do filme (40GeO2-60PbO) e outro alvo de prata ou ouro. A susceptibilidade óptica não linear de terceira ordem dos filmes com e sem NPs metálicas é reportada em 532 e 800nm. Os valores de índice de refração e absorção não linear dos filmes na presença de NPs metálicas é mais do que uma ordem de grandeza superior aos mesmos filmes sem as NPs metálicas. Também foram obtidos filmes e codopados com íons de Er³⁺/Yb³⁺ para aplicações em amplificadores ópticos. A incorporação dos íons de terras-raras foi verificada a partir dos espectros de emissão. Estudos relacionados ao tempo de decaimento radiativo do Er³⁺ também foram conduzidos. A obtenção de guias de onda do tipo rib e do tipo pedestal a partir dos filmes GP foi realizada a partir de litografia óptica seguida por processo de corrosão por plasma. A influência dos parâmetros de processo sobre as características dos guias também é reportada. Os guias ópticos foram caracterizados por Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e microscopia de Força Atômica (AFM). As perdas por propagação em 633 e 1050nm foram obtidas a partir da técnica da vista superior. As perdas mínimas observadas foram de ~1,0dB/cm nos guias rib e de ~1,5dB/cm para os guias pedestal. O ganho óptico nos guias de onda amplificadores codopados com Er³⁺/Yb³⁺ também foram obtidos. Ganhos de até 3,0dB/cm em 1530nm, sob bombeio em 980nm foi obtido para os guias rib e de 4,0dB/cm para os guias tipo pedestal. A influência de um filme nanoestruturado de ouro depositado sobre os guias de onda foi avaliada.Um aumento na luminescência dos íons de Er³⁺, sob bombeio em 980nm, de 260% na região do visível e de ~30% na região do infravermelho foi observado. O ganho óptico apresentado pelos guias rib também sofreu um aumento máximo de ~100%. Guias de onda fabricados a partir da escrita por laser de femtosegundos também são estudadas nesta tese em um vidro de GeO2-PbO-Ga2O3 dopadas com Er2O3. A mudança permanente do índice de refração foi obtida após o processo de escrita e guias de onda foram obtidas sob diferentes energias de pulso do laser e velocidades de varredura. O valor mínimo de perda por propagação foi de 4,8dB/cm. O valor de ganho óptico máximo apresentado foi de 2,7 dB/cm. Os resultados apresentados demonstram que guias de onda baseadas em germanatos, com ou sem NPs metálicas, são promissoras para aplicações em dispositivos fotônicos.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 26.11.2012
  • Acesso à fonte
    Como citar
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    • ABNT

      SILVA, Davinson Mariano da; KASSAB, Luciana Reyes Pires. Fabricação e caracterização de guias de onda baseadas em filmes finos e vidros de óxido de metal pesado dopados com Er³⁺ e Yb³⁺ e contendo nanopartículas metálicas para aplicações em dispositivos fotônicos. 2012.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26072013-123748/pt-br.php >.
    • APA

      Silva, D. M. da, & Kassab, L. R. P. (2012). Fabricação e caracterização de guias de onda baseadas em filmes finos e vidros de óxido de metal pesado dopados com Er³⁺ e Yb³⁺ e contendo nanopartículas metálicas para aplicações em dispositivos fotônicos. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26072013-123748/pt-br.php
    • NLM

      Silva DM da, Kassab LRP. Fabricação e caracterização de guias de onda baseadas em filmes finos e vidros de óxido de metal pesado dopados com Er³⁺ e Yb³⁺ e contendo nanopartículas metálicas para aplicações em dispositivos fotônicos [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26072013-123748/pt-br.php
    • Vancouver

      Silva DM da, Kassab LRP. Fabricação e caracterização de guias de onda baseadas em filmes finos e vidros de óxido de metal pesado dopados com Er³⁺ e Yb³⁺ e contendo nanopartículas metálicas para aplicações em dispositivos fotônicos [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26072013-123748/pt-br.php


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