Projeto
Híbridos orgânicos-inorgânicos auto foto-padronizáveis para dispositivos de baixo custo em óptica
integrada
Refª: PTDC/CTM/72093/2006
Orçamento (Total/UTAD): (160.000,00 €; 10.984,00 €)
Data de início: 01-01-2008
Data de conclusão: 31-12-2010
Programa: PTDC
Investigador responsável: Maria Rute de Amorim e Sá Ferreira André (Univ. de Aveiro)
Equipa da UTAD: Verónica Cortés de Zea Bermudez; Daniel Moreira Lopes Alexandre.
Resumo:
Será estudado o efeito na estrutura local da presença de ZPO em diferentes concentrações e razões ZPO:AM. A fim
de caracterizar os agregados ZPO/AM serão estudados compostos modelos estuturais preparados através de
reacções de hidrólise e condensação de ZPO com AM em diferentes razões.
Para além da potencial utilização destes HOIs como componentes para OI, estes materiais são emissores eficientes
de luz branca, à temperatura ambiente, com rendimento quântico máximo de 20%. Estas propriedades foram
reportadas para HOIs na forma de monólitos, não tendo sido estudado o efeito de dimensionalidade induzido
pelapreparação em filme. Também, o efeito da presença de agregados de ZPO no valor do rendimento quântico,
não foi ainda abordado, ainda que resultados preliminares indiquem que a escala de tempo subjacente aos
mecanismos de recombinação diminui na presença destes agregados, sugerindo a existência de processos de
transferência de energia entre centros emissores dos HOIs (grupo ureia e domínios siliciosos e tais agregados.
A médio prazo, as perspectivas tecnológicas para dispositivos para OI indicam como potencial aplicação a
implementação de PONs de baixo custo. Tal exigirá componentes, também, de baixo custo, como filtros ópticos de
banda estreita usados como desmultiplexadores no acesso a comprimentos de onda desejados em sistemas
multicomprimento de onda e divisores ópticos com baixas perdas. O uso dos HOI aqui propostos em substratos de
OI com estruturas e arquitecturas complexas será avaliada, através de métodos de simulação numéricos de guias
de onda. As propriedades relevantes para interacção óptica, eléctrica ou térmica serão comparadas com as
características de materiais usados actualmente como substratos. Guias de onda baseados nos HOI propostos
serão produzidos e caracterizados. Os dispositivos finais serão implementados numa plataforma para teste.
Abstract:
We will investigate the local-structure of OIHs modified by either different concentration of ZPO and different
ZPO:MA ratios. To better understand the ZPO:MA ratio effect on the ZPO aggregates, structural model compounds
will be prepared by hydrolysis and condensation of MA-stabilized ZPO with different ZPO:MAA ratios. Besides the
potential of this OIH as IO components, the hybrid hosts are room temperature efficient white light emitters
lacking metal activator ions, presenting quantum yields as higher as 20%. These properties have been evaluated
in monoliths and the dimensionality effect induced by the film processing has not been addressed. Also the impact
of the presence of ZPO clusters on the quantum yield is unknown, although preliminary results indicate a decrease
in the time scale behind the recombination mechanisms in the presence of the ZPO clusters, suggesting energy
transfer between the OIH emitting centers (urea linkages and siliceous domains) and such clusters.
The medium term technological perspectives for the IO devices indicate that one of the applications may be on the
implementation of low cost PONs. This will require low cost components, like narrow band optical filter used as
demultiplexers to access the desirable wavelengths in a multi wavelength system and low losses optical power
splitters. The use of the proposed OIH in the development of such IO functionalities will be studied through the
architectural structure of the waveguides in order to obtain the required functionalities. The feasibility of using the
proposed OIH in substrates for the production of IO architectures will be evaluated based on waveguide numerical
simulation methods (beam propagation method and/or frequency domain time domain). The relevant properties
for optical, electrical or thermal actuation, nonlinear refractive index, will be compared with those typical of
subtract materials (e.g. silica, silicon, lithium niobate). Waveguides will be written and characterized using the OIH
aforementioned. The final devices will be also implemented in an optical network test bed, for final performance
evaluation.