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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4270| Diseño de micro-anillos resonantes en guías de onda ópticas mediante depósito de capa atómica Design of micro-rings resonators in optical waveguides using atomic layer deposition | |
| JOSE DANIEL CASTRO TOSCANO | |
| Heriberto Márquez Becerra | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Diseño fotónico; Litografía por haz de electrones; Resonadores de anillo pasa-todo; Materiales trasparentes; Acoplamiento de fibra a guía. Photonic design; Electron beam lithography; All-pass ring resonators; transparent materials; Edge coupling. | |
| La óptica integrada permite la aplicación y manipulación de fenómenos de la luz para miniaturizar estructuras ópticas utilizables en una variedad de áreas. Un ejemplo notable son los resonadores de anillo ópticos, dispositivos clave en óptica integrada por su capacidad de filtrar señales ópticas en distancias micrométricas, representando así una alternativa tecnológica frente a los métodos de resonancia y filtrado que requieren mayor espacio como los resonadores de anillo de fibra óptica. Estos resonadores son una propuesta prometedora para desarrollar componentes de alta integración óptica. El objetivo de este trabajo es estudiar el principio de operación, simular la propagación de luz en resonadores de anillo del tipo pasa-todo, para estructuras mono-modales en telecomunicaciones ópticas (banda C, de 1528 nm a 1566 nm) y desarrollar una metodología de fabricación. Para diseñar una estructura más compacta y funcional en óptica integrada, se empleó un software de simulación especializado y se analizaron las propiedades ópticas de materiales transparentes con alto índice de refracción, como Al2O3, ZnO y TiO2, sobre sustratos de obleas de silicio como óxido térmico de SiO2, y cubiertas de aire. Los resultados de simulación y diseño teórico indican que el ZnO presenta las mejores propiedades ópticas. En cuanto a la fabricación, se desarrolló una metodología por litografía por haz de electrones para estructuras de TiO2, que mostró gran versatilidad en una propuesta de método para el acoplamiento de fibra a guía. Integrated optics enables the application and manipulation of light phenomena to miniaturize optical structures usable across various fields. A notable example is optical ring resonators, which are key devices in integrated optics due to their ability to filter optical signals over micrometric distances, providing a technological alternative to resonance and filtering methods that require more space, such as fiber-optic ring resonators. These resonators are a promising approach for developing highly integrated components in integrated optics. The objective of this work is to study the operating principle, simulate the light propagation in all-pass optical ring resonators for single-mode structures in optical telecommunications (C band, from 1528 nm to 1566 nm), and develop a fabrication methodology. To design a more compact and functional structure in integrated optics, specialized simulation software was used, and the optical properties of high-refractive index transparent materials such as Al2O3, ZnO, and TiO2 were analyzed on silicon wafer substrates with thermal SiO2 oxide and air cladding. Simulation and theoretical design results indicate that ZnO exhibits the best optical properties. For fabrication, a functional EBL methodology was developed for TiO2 structures, which demonstrated great versatility in a proposed method for fiber-to-waveguide coupling known as edge coupling. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Castro Toscano, J.D. 2025. Diseño de micro-anillos resonantes en guías de onda ópticas mediante depósito de capa atómica. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 113 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_José Daniel Castro Toscano_2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 6.91 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |