Guide d’onda con core liquide di tipo ARROW

ARROWLe guide d’onda a core liquido sono un esempio molto interessante di integrazione optofluidica. Il core di questa guida, infatti, presenta una doppia funzionalità poiché agisce anche da canale microfluidico, creando quindi una netta integrazione tra la componente microfluidica e quella ottica. Le guide d’onda a riflessione antirisonante (ARROW) appartengono a questa classe di guide. Nelle ARROW il confinamento della luce nel core è ottenuto attraverso un fenomeno interferenziale negli strati di cladding. Ognuno dei cladding è progettato opportunamente in modo da agire come uno specchio Fabry-Perot ad alta riflettività alla lunghezza d‘onda di progetto. Guide ARROW progettate con soli due stati di cladding sono state fabbricate e utilizzate con successo come elemento base nella realizzazione di strutture fotoniche più complesse (risonatori ad anello, interferometri Mach-Zehnder, filtri optofluidici). I materiali tipicamente utilizzati per la realizzazione degli strati di cladding sono nitruro di silicio e biossido di silicio (primo e secondo cladding, rispettivamente), poichè compatibili con i processi standard largamente utilizzati nei processi di microtecnologia.

I ricercatori dell’IREA hanno recentemente progettato e realizzato guide d’onda ARROW utilizzando la tecnica della deposizione mediante strati atomici (ALD) per la deposizione del primo strato di cladding. Grazie a questa tecnica è possibile la deposizione di strati di materiale molto sottili, uniformi e con un elevato grado di uniformità. Queste caratteristiche permettono di migliorare le prestazioni ottiche delle guide ARROW. Utilizzando l’ALD, il primo cladding è stato fabbricato deponendo un sottile strato biossido di titanio (75nm). Uno strato di cladding così sottile ha permesso di aumentare la larghezza di banda trasmessa dalle guide. L’attenuazione del modo fondamentale di 5.22cm-1 è stata misurata alla lunghezza d’onda di 635nm nel caso di una guida con core di acqua (5×10µm2).