00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
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Tipo: Dissertação
Título: Optica integrada em PDMS para aplicações em optofluidica
Título(s) alternativo(s): Optical integrated in PDMS for applications optofluidic
Autor(es): Santos, Flavia Paulino de Souza
Primeiro Orientador: Vermelho, Marcos Vinicius Dias
metadata.dc.contributor.referee1: Andrade, José Henrique de Araújo Lopes de
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Wagner Ferreira da
Resumo: Dispositivos ópticos integrados baseados nos elastômeros PDMS (polydimethylsiloxane) têm demonstrado grande versatilidade para aplicações na plataforma microfluídica (Mc-Donald et al, 2000) e (Fleger e Neyer, 2006). Dentre estes, dispositivos integrados como fonte de radiação para bombeamento em dispositivos optofluidicos têm sido amplamente investigados (Vezenov et al, 2005), (Li e Psaltis, 2008). As propostas abordam utilização de corantes orgânicos em canais microfluidicos com diferentes configurações produzindo radiações na região espectral visível compatível com as absorções dos compostos utilizados em caracterizações biológicas. Neste trabalho caracterizamos uma fonte de radiação integrada baseada em interferência multimodo (MMI) (Soldano e Pennings, 1995) e (Hunt e Wilkinson, 2011) e acopladores ópticos filtrando os comprimentos de ondas de 480 nm, 530 nm e 630 nm, a partir de uma fonte de luz branca. O protótipo virtual foi implementado por meio de simulações com o software comercial OptiBPM da OptiWave. A análise foi feita utilizando parâmetros espectroscópicos do elastômero PDMS. Este material apresenta a peculiaridade do seu índice de refração variar com a razão e com a proporção da combinação do elastômero e seu respectivo agente de cura. Utilizando a curva de Sellmeier para o índice de refração do núcleo do guia de onda variamos a diferençaa entre os índices do guia e do material do entorno (cladding) entre 0,001 e 0,01. Utilizamos acopladores ópticos para a divisão da amplitude do campo aplicado para três guias de ondas distintos que foram acoplados a três dispositivos MMI que filtraram os comprimentos de ondas fontes de bombeamento. A análise levou em consideração a dependência das características do dispositivo com a diferença de índice de refração da região do núcleo e do revestimento do guia de onda, bem como as influências das condições de acoplamento estrutura e separação entre os guias. Fatores como largura e comprimento do guia também foram cruciais para a obtenção dos resultados desejados.
Abstract: Integrated optical devices based on elastomers PDMS (polydimethylsiloxane) has shown great versatility for applications in microfluidics platform (McDonald and collaborators, 2000) and (Fleger and Neyer, 2006). Among these, integrated devices such as radiation source for pumping optofluidics devices have been widely investigated (Vezenov and collaborators, 2005), (Li and Psaltis, 2008). The approach proposed so far use organic dyes in microfluidic channels with different configurations producing radiation in the visible spectral region compatible with the absorption of the compounds used in biological characterizations. In this dissertation we characterize an optical integrated source of radiation-based multimode interference (MMI) (Soldano and Pennings, 1995) and (Hunt and Wilkinson, 2011) and optical directional couplers filtering the 480 nm , 530 nm and 630 nm wavelengths, respectively, from a white light source. The virtual prototype was implemented through simulations with the commercial software modulus OptiBPM from OptiWave. The analysis was performed using spectroscopic parameters of PDMS elastomer. This material has the peculiarity of its refractive index varies with the ratio of the combination of elastomer and its corresponding curing agent. Using the Sellmeier curve for the core refractive index of the waveguide vary the difference between the contents of the guide and the cladding between 0.001 and 0.01. Initially we use optical couplers directional for the division of the amplitude of the applied field to three tabs of different waves. These guides were coupled to three MMI devices which filtered the wavelengths of pumping sources. The analysis took into account the dependence of device characteristics with the refractive index difference of the core region and the waveguide of the coating and the influences of the coupling conditions between the separating structure and guides. Factors such as width and length guide were also crucial to the determination of the simulated device.
Palavras-chave: PDMS
Acoplador de interferência multímodo (MMI)
OptiBPM
Multimode interference coupler (MMI)
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física da Matéria Condensada
Citação: SANTOS, Flavia Paulino de Souza. Óptica integrada em PDMS para aplicações em optofluídica. 2015. 95 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada) – Instituto de Física, Programa de Pós Graduação em Física da Matéria Condensada, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/3185
Data do documento: 9-out-2015
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