Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3322| Study of antireflective coatings for optical communications Estudio de películas antirreflectoras para comunicaciones ópticas | |
| GERMAN NOLASCO JAUREGUI | |
| Heriberto Márquez Becerra Karl William Koch | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Antireflective thin films, thermal evaporation, Ion Beam Assisted Deposition, optical communications, SiOx thin films Películas delgadas antirreflectoras, evaporación térmica, Depósito Asistido por Iones, comunicaciones ópticas, películas delgadas de SiOx | |
| Antireflective (AR) coatings have been widely studied due to their technological importance in numerous applications, including microelectronics, optical telecommunications, solar cells, etc. This work presents a complete study of AR coatings, including their theory, design, simulation, synthesis, and characterization. An essential subject in the operation of AR coatings is the contrast between the refractive indices of the materials used to make the layers of the coatings. Regarding synthesis, this contrast can be obtained either by evaporating different source materials or by manipulating the stoichiometry of the evaporated material. This thesis explores both fabrication approaches. For the former, a four-layer broadband AR design for the range from 1200 to 1600nm was fabricated at Corning Reynosa facilities using Nb2O5 and SiO2 as source materials by Ion Beam Assisted Deposition (IBAD) technique. On the other hand, at the ThinFilms laboratory at CICESE, the application of SiOx (1 < x < 2) thin-films on double- and triple-layer antireflective coatings designs for optical communications wavelength of 850nm was used for the very first time. Manipulation of the atmosphere, deposition rate, or the vacuum level in the chamber while evaporation of silicon monoxide by thermal evaporation technique can produce a range of refractive indices from 1.47 to 1.92. SiOx thin films have been widely studied but not used for antireflective purposes. After optical characterization of the samples by ellipsometry and spectrophotometry, was conclude that SiOx thin-films offer a good optical (reflectivity), but no mechanical (adhesion, packing density, etc.) AR performance, most probably due to the nature of the thermal evaporation technique. For this reason, energetic methods like IBAD are preferred to get high-quality antireflective coatings. IBAD offered rapid, repeatable, and low- substrate temperature deposition, which are some of the current requirements for the market of antireflective coatings for optical communications. Los recubrimientos antirreflectores (AR) llevan décadas siendo ampliamente estudiados debido a su importancia tecnológica en numerosas aplicaciones, incluyendo microelectrónica, comunicaciones, celdas solares, etc. Este trabajo presenta un estudio completo de los recubrimientos AR: desde su teoría, diseño, simulación, fabricación y su caracterización. Un concepto fundamental en el funcionamiento de los recubrimientos AR es el contraste entre los índices de refracción de los materiales que componen a éstos. Con respecto a la fabricación, este contraste se puede obtener evaporando diferentes materiales o manipulando la estequiometría del material evaporado. Esta tesis explora ambos. Para el primero, se fabricó en las instalaciones de Corning Reynosa un diseño antirreflector de banda ancha de cuatro capas para el rango de 1200 a 1600 nm, utilizando Nb2O5 y SiO2 como materiales fuente mediante la técnica de Depósito Asistido por Haz de Iones (IBAD, por sus siglas en inglés). Por otro lado, en el laboratorio de películas delgadas del CICESE, se utilizaron por primera vez películas delgadas de SiOx (1 < x < 2) en recubrimientos antirreflectores de doble y triple capa para la línea de comunicaciones ópticas de 850nm. Al modificar la atmósfera, la velocidad de deposición o el vacío en la cámara al evaporar el monóxido de silicio mediante la técnica de evaporación térmica, se obtiene un rango de índices de refracción desde 1.47 hasta 1.92. Las películas delgadas de SiOx se han estudiado ampliamente pero no se habían utilizado con fines antirreflectivos. Después de la caracterización óptica de las muestras mediante elipsometría y espectrofotometría, se concluyó que las películas delgadas de SiOx ofrecen un buen rendimiento óptico (reflectividad), mas no mecánico (adhesión, densidad de empaquetamiento, etc.), ocasionado muy probablemente por la naturaleza misma de la técnica de evaporación térmica. Por esta razón, se prefieren los métodos energéticos como IBAD para obtener recubrimientos antirreflectores de alta calidad. IBAD ofreció una deposición rápida, repetible y con una baja temperatura del sustrato, que son algunos de los requerimientos actuales para el mercado de recubrimientos antirreflectores para comunicaciones ópticas. | |
| CICESE | |
| 2020 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Nolasco Jáuregui G. 2020. Study of antireflective coatings for optical communications. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 94 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Germán Nolasco Jáuregui_04 nov 2020.pdf | Versión completa de la tesis | 3.33 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |