Ajuste del índice de refracción inducido por láser ultrarrápido dentro de las gafas GeSbSNa para aplicaciones de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La fotónica es la fotónica.
• La óptica es la óptica.

Sus antecedentes:

• La escritura directa láser de femtosegundos (FLDW) es crucial para la estructuración 3D en materiales transparentes para la fotónica integrada.
• Las gafas de calogenuro son prometedoras para aplicaciones de infrarrojo medio (MIR), pero siguen siendo poco exploradas para FLDW.

Objetivo del estudio:

• Investigar la foto-respuesta de las gafas GeSbS (GeSbSNa) dopadas con sodio bajo irradiación láser femtosegundo.
• Cuantificar los cambios en el índice de refracción y las modificaciones estructurales inducidas por la escritura láser.
• Evaluar el potencial de las gafas GeSbSNa para la integración fotónica MIR.

Principales métodos:

• La escritura directa con láser de femtosegundos (FLDW) se utilizó para modificar las gafas GeSbSNa.
• Se empleó microscopía de fase cuantitativa para medir los cambios en el índice de refracción (Δn).
• La espectroscopia Raman analizó las reorganizaciones estructurales inducidas por láser.
• El recocido isocrónico evaluó la estabilidad térmica.

Principales resultados:

• El desplazamiento de fase alcanzado es de hasta 62 radianes y Δn superior a 0.05, entre los más altos para los calcogénidos.
• Observación de la densificación inducida por láser, evidenciada por un desplazamiento de los tetraedros GeS4 que comparten las esquinas a los bordes.
• Se ha demostrado una estabilidad térmica moderada de las modificaciones inducidas por láser.

Conclusiones:

• Las gafas GeSbSNa muestran una alta fotosensibilidad a FLDW.
• Los materiales son adecuados para la integración fotónica MIR que requiere una alta fotosensibilidad y una moderada durabilidad térmica.
• Los resultados proporcionan una base cuantitativa para la evaluación de materiales en aplicaciones fotónicas.