Desenvolvimento e aplicações de micro e nano ?bras ópticas

Resumo

Fibras ópticas convencionais revolucionaram o sistema global de comunicação por permitirem a transmissão de grande quantidade de dados com alta e?ciência (baixa perda óptica). Recentemente ?bras com diâmetros da ordem do comprimento de onda da luz guiada (da ordem de um mícron) têm sido estudadas para aplicações envolvendo sensoriamento e dispositivos ópticos integrados. Seu processo de fabricação consiste na “escovação por chama” onde uma chama com preciso controle dos gases de combustão oscila esquentando uma determinada região da ?bra enquanto dois motores com movimentos contrários esticam a ?bra. O resultado deste processo é a produção de uma estrutura com diâmetro da ordem de dezenas de mícrons até centenas de nanômetros e comprimento da ordem de centímetros. Devido ao processo de fabricação as duas extremidades do guia de onda mantêm o diâmetro original da ?bra inicial, 0.125 mm, o que permite ligação direta entre o mundo macro e microscópico e trivial acoplamento com sistemas ópticos tradicionais. O a?namento do guia de onda pode alterar de maneira substancial suas propriedades ópticas permitindo controle de parâmetros como dispersão cromática e área modal. A fração do campo viajando fora do núcleo pode também ser espetacularmente aumentada permitindo grande interação do modo guiado pelos micro e nano-guias e o ambiente exterior, ou mesmo outro guia de onda. Nosso projeto de pesquisa envolve o desenvolvimento e automação de aparato experimental para produção destas estruturas a partir de ?bras ópticas convencionais e ?bras micro-estruturadas (?bras de cristal fotônico). Nano?bras com diâmetro da ordem de 200nm foram produzidas e serão apresentadas onde, no comprimento de onda de 633nm, 90% da potência está fora do núcleo, ou seja, no ar. Caracterização inicial das estruturas produzidas, assim como testes preliminares envolvendo medidas químicas também serão mostradas.