El desafío de la información,
sistemas de comunicación eficientes
TECNOLOGÍA FOTÓNICA
Introducción
OBJETIVOS
Entender las características que los hacen diferentes
Evolución histórica
Propiedades
Ventajas con respecto a la Tecnología Eléctrica
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Radiación Electromagnética
Física Clásica: Una Onda
Mecánica Cuántica: Partícula
PROPIEDADES ÓPTICAS
Refracción: La dirección de propagación cambia o se desvía en la intercara
Reflexión: Parte de la luz se difunde en la intercara
R= Ir /I0 Fracción de luz incidente
Absorción: La radiación luminica se absorbe a través de tres mecanismos, Polarización electrónica y dos mecanismos que implican transiciones electrónicas que dependen de la estructura de bandas de En. Electrónica del material
APLICACIONES
Luminiscencia: Absorber energía y volver a emitirla en forme de luz visible
Fotoconductividad: Transiciones electrónicas inducidas por fotones en las cuales se absorbe luz así se generan transportadores de carga adicionales: Conductividad aumenta
Láseres: Amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación
Materiales Plásticos
Capacidad de transmitir la luz, tomar color y disponer de brillo.
Índice de Refracción de los Polímeros Industriales es del orden de 1,5
Máxima transparencia se encuentran en los polímeros amorfos, libres de cargas e impurezas
Se ven grandes diferencias en los valores de factores de transmisión entre polímeros.
Materiales Plásticos
Recientes descubrimientos de comportamiento óptico no lineal en algunos polímeros ( carac. semiconductoras).
Absorción de luz selectiva en los plásticos.
En estado puro son generalmente incoloros. Para proporcionar color sin afectar transparencias se le agregan aditivos especiales llamados tintes y/o pigmentos.
Como consecuencia de la absorción de la energía por las estructuras químicas que forman los polímeros, se forma una cierta degradación.
Materiales Plásticos
Más importante por radiación ultravioleta que por luz visible.
Puede afectar la estructura del material original, cambiando sus características mecánicas y químicas.
Para proteger de este efecto perjudicial se adicionan pigmentos absorbentes.
Aplicaciones: A veces como núcleo en una fibra óptica, debido a que no son conductores de electricidad, se pueden usar cerca de líquidos y gases volátiles. Son altamente flexibles y más baratas.
Materiales Plásticos
Son usadas en distancias más cortas.
Se usan Poli ( metil metacrilato)
Vidrios
Material por excelencia para usos ópticos.
Para los vidrios comunes, el índice de refracción es de alrededor de 1.5, para la luz blanca.
Índice varía con la longitud de onda. Disminuye al pasar del azul al rojo.
Métodos para medir índice de refracción:
Método ABBE
Método de Inmersión
Índice varía con temperatura y densidad.
Vidrios
Elevada transparencia a la luz.
Existen además vidrios coloreados que están asociadas a usos particulares. ( protección,etc..)
La absorción varía según la longitud de onda de la luz incidente, según las sustancias presentes en la composición química del vidrio.
En los vidrios al incidir la luz , parte se refleja, parte se transmite y parte se absorbe.
Cuando n=1.5, el ángulo de reflexión total es aprox. 41º.
( Importante para fibras ópticas)
Vidrios
Para un vidrio común se tiene que la reflectancia es de aproximadamente 0.04.
Cuando R>8% ( vidrios reflejase y espejos), por medio de tratamientos químicos ( deposición de un metal), se pueden obtener R>90%. Cuando R