Inverse design of nanoscaled photonic devices
- Autores: Ola Andreas Håkansson
- Directores de la Tesis: José Sánchez-Dehesa Moreno-Cid (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2006
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Martí Sendra (presid.), Yuriy A. Kosevich (secret.), Jordi Martorell Pena (voc.), Hideki Miyazaki (voc.), Luis Viña (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El objetivo de este trabajo es introducir una nueva aproximación al diseño completamente automatizado de componentes fotónicos nanoestructurados que incluya un control completo de la dispersión de la luz. Este objetivos se ha conseguido con el desarrollo de una herramienta de diseño inverso, que ha sido obtenida mediante la conjunción de un simulador del problema electromágnetico basado en la teoría de dispersión múltiple y un método de optimización estocástico basado en algorítmos genéticos. El software ha sido escrito en Fortran 90 y se puede ejecutar tanto en plataformas Windows como Linux. La eficacia de la herramienta de diseño ha sido demostrada mediante la generación de una seria de dispositivos que cumplen las limitaciones de probadas tecnologías de fabricación y ensamblaje; la de láminas de cristal fotónico y la técnica micro-manipulación, respectivamente. Asociados a la técnica de micro-manipulación, una nueva familia de elementos ópticos, los denominados "scattering optical elements"(SOE), ha sido introducida.
Concretamente, los dispositivos diseñados han sido: lentes, divisores de longitud de onda, acopladores de guía de onda, colimadores y cavidades fotónicas, todos los cuales muestran nuevas y prometedoras características.
También se ha demostrado que se puede dotar a un mismo dispositivo de varias funcionalidades empleando el mismo método de diseño inverso. Finalmente, han sido obtenidos resultados experimentales en el campo de la dispersión acústica de ondas que confirman la alta calidad de la herramienta de diseño.
Varios prototipos de lentes acústicas y divisores de longitud de onda, muy similares a los diseños SOE, han sido fabricados y la caracterización de sus propiedades acústicas ha confirmado aquellas prefijadas en el diseño.
