Dispositivos fotônicos baseados em ?bras ópticas e ?uidos magnéticos

Resumo

Os ?uidos magnéticos são dispersões de nanopartículas magnéticas em um ?uido transportador. Estas dispersões exibem interessantes propriedades físicas quando um campo magnético é aplicado. Neste contexto, as propriedades ópticas destes ?uidos têm viabilizado a criação de dispositivos com aplicação geral. Nos últimos anos, alguns grupos de pesquisa têm estudado sistemas usando ?uidos magnéticos para dispositivos fotônicos, que usam propriedades ópticas interessantes destes ?uidos, por exemplo, como índice de refração e transmitância sintonizáveis, etc. Um interessante exemplo de aplicação em fotônica é a produção de um modulador baseado em ?bra óptica sensibilizada com ?uido magnético. Diversos procedimentos podem ser utilizados para tornar um guia de onda, ou mais especi?camente uma ?bra óptica, sensível ao meio externo. Entre as principais técnicas citamos a gravação de redes de período longo, a remoção de parte da casca da ?bra por ataque químico ou a diminuição de toda a seção transversal da ?bra através de processo de tapering. Em todos estes casos a luz passa a ser guiada na interface casca/ar sendo que no caso de a?namento a sensibilidade ao meio externo pode ser muito acentuada devido a grande fração de energia que é guiada fora do guia (no meio externo). Neste trabalho discutimos o caso de um sistema em que uma parte da ?bra óptica é a?nada (tapering) de 2 a 20 micrômetros de diâmetro, onde colocamos o ?uido magnético e fazemos o estudo da transmitância da luz na ?bra imersa no ?uido com um campo magnético externo aplicado. Com isso podemos modular a luz guiada através da ?bra óptica, pois a atenuação ou perda da luz guiada nela depende da intensidade do campo magnético externo aplicado. Portanto, estamos analisando intensidade da luz coletada a partir desta modulação que muda com a intensidade do campo magnético, mas faremos também o estudo da in?uência da concentração do ?uido magnético usado e do diâmetro do a?namento da ?bra óptica. Este tipo de dispositivo pode ter vantagens sobre os convencionais, por exemplo, maior sensibilidade, geometria maleável, acompanhamento remoto, etc.