Circuitos ópticos fabricados mediante interacción con pulsos láser ultracortos

G. A. TORCHIA; M. R. TEJERINA

Villa Carlos Paz

Encuentro; 97; 2012

Asociación de Física Argentina

Durante la última década la escritura láser con pulsos ultracortos en materiales de interés en Fotónica ha marcado un notable avance en la fabricaci´on de dispositivos ópticos integrados con excelente performance. El uso de materiales opticamente pasivos y activos ha dado lugar a sistemas integrados de interconexión, división de haz, resonadores, etc. (pasivos), como así también amplificadores ópticos, láseres, moduladores de fase y amplitud, amplificadores paramétricos etc. (activos) [1-2]. Este tipo de tecnología de fabricación brinda importante ventajasa la hora de construir alguno de estos dispositivos, la misma presenta un rápido prototipado, bajo costo y tiene una amplia aplicabilidad en distintos materiales ópticos. La base física de la modificación de los materiales con este método, es la absorción no lineal, ya sea muti-fotónica, túnel y/o de avalancha [3]. La ionización alcanzada mediante la interacción láser de pulsos  ultracortos y materiales genera importantes modificaciones permanentes en el interior de los mismos. Considerando bajas tasas de repetición de los pulsos láser (< 1MHz) y dependiendodel rango de fluencias (intensidades) utilizadas, podemos reconocer dos tipos de estructuras: Tipo I y II [4]. Las guías de onda fabricadas en el caso del fused silica con fluencias menores a 0.5 J/cm2 (correspondientes a 1.6 x 10^14 W/cm2, Tipo I), son originadas por un rápido enfriamiento del plasma generado, dejando un incremento en la densidad del material en la zona de focalización del haz láser. En el caso de las guías de onda fabricadas con fluencia mayores a 0.5 J/ cm^2 (correspondientes a 1.6 x 10^14 W/ cm2, Tipo II), en la región de enfoque en elinterior del material se produce una explosión de Coulomb, que da lugar a un daño importante en la región de interacción y complementariamente origina una región con tensiones residuales adyacentes a la región de daño.En este trabajo se presenta las características principales de las estructuras de guías de onda obtenidas con esta técnica en función de los parámetros de micro-mecanizado utilizados, donde podemos citar: el incremento de índice de refracción y las pérdidas de propagación. Los sistemas analizados fueron procesados con el sistema de micro-mecanizado y el láser de pulsos ultracortos que posee el Centro de Investigaciones Ópticas.