Cientistas da ITMO University propuseram uma nova tecnologia para a criação de guias ópticos de micro-ondas usando impressão a jato de tinta. Usando este método, é possível criar guias de onda rapidamente com os parâmetros necessários sem equipamentos caros e procedimentos complexos. A nova tecnologia é otimizada para a produção de elementos ópticos em escala industrial. Os resultados são publicados em Materiais Óticos Avançados em 20 de novembro de 2018.

Hoje, a fibra óptica é amplamente utilizada na comunicação. Contudo, conforme os dispositivos ficam menores, cientistas e engenheiros estão tentando criar um análogo de fibra em microescala. Esses dispositivos são chamados de guias de onda.

A maioria dos pesquisadores agora sugere tecnologias complexas e caras para a criação de guias de onda, por exemplo, ablação a laser ou fotolitografia. Estes são procedimentos demorados que requerem equipamentos complexos, materiais raros e processamento de amostra adicional. Cientistas da ITMO University agora oferecem um método alternativo para a criação de guias ópticos de micro-ondas, baseado em uma tecnologia de jato de tinta comum.

A impressão do guia de ondas começa com a preparação de uma tinta especial. Seu principal ingrediente é uma solução suspensa, ou sol, de nanopartículas de dióxido de titânio. Esse material foi escolhido devido ao alto índice de refração, que é necessário para o guia de ondas conduzir o sinal. A fim de alcançar parâmetros de tinta adequados, os cientistas selecionaram os solventes, a concentração do componente principal e dos surfactantes. A impressora jato de tinta aplica o material de acordo com uma determinada geometria em um substrato de vidro limpo.

“A característica do nosso trabalho é que explicamos a escolha do material, comprimento de onda de trabalho e geometria de guia de onda, em vez de uma simples descrição de propriedades e métodos. Contudo, a principal vantagem é um método simples e barato adequado para a indústria. Os resultados confirmaram que o método pode ser adaptado sem comprometer a qualidade, "diz Anastasia Klestova, membro do Laboratório SCAMT da ITMO University.

Atualmente, os cientistas não trabalham apenas na adaptação industrial da impressão a jato de tinta com guia de ondas. Os planos próximos do laboratório incluem a aplicação de impressão a jato de tinta para a criação de outros elementos necessários ao processamento do sinal óptico.

“A parte mais difícil para a engenharia de dispositivos avançados é a criação de linhas de transporte de sinal eficientes. Nossa solução remove todas as principais limitações nesta área e não tenho dúvidas de que em breve veremos dispositivos de computação de fótons com guias de onda criados com nosso método, "diz Alexander Vinogradov, pesquisador do Laboratório SCAMT da ITMO University.