Excitación de ondas electromagnéticas superficiales en nanopeliculas depositadas en guías de onda planas

Abstract

Las aplicaciones de sensado han sido ampliamente estudiadas en las últimas décadas, gracias a la excitación de ondas electromagnéticas superficiales, con configuraciones de fibra óptica y óptica de volumen, donde encontramos los cubreobjetos como una alternativa de guía de onda plana de bajo coste, que al tener una o varias películas delgadas han dado paso a la construcción de sensores de índices de refracción rentables y de fácil acceso. En este trabajo se estudia el efecto de las películas delgadas depositadas sobre guías de onda planas, utilizando una configuración sencilla y portable para ser utilizada en aplicaciones de sensado. Como guía de onda se propone el uso de un cubreobjetos estándar y se busca generar las condiciones óptimas para generar dos tipos de resonancias. Por un lado, se encuentran las resonancias de modos con pérdidas (LMR por sus siglas en inglés), las cuales sólo pueden ser excitadas cuando la película depositada es un material oxido metálico. Por otro lado, se encuentran las resonancias de polaritones de plasmones superficiales (SPP por sus siglas en inglés), las cuales sólo pueden ser excitadas cuando la película depositada es un material metálico. En ambos casos se estudian las condiciones óptimas para excitar cada tipo de onda para diferentes materiales de la nano-película, además de establecer la sensibilidad de cada configuración propuesta en el rango de detección propio del biosensado. Para comprobar el desempeño experimental de la configuración propuesta, se utilizaron cubreobjetos estándar depositados con una nano-película de oro, con miras a excitar SPP. Adicionalmente se diseñaron varios montajes con la finalidad de establecer la configuración más apropiada para evidenciar las resonancias experimentales, con el fin de dar paso a la adecuación de un biosensor de bajo coste.