La holografía plana digital (DPH) es un método para diseñar y fabricar componentes en miniatura para óptica integrada . Fue inventado por Vladimir Yankov y publicado por primera vez en 2003. [1] [2] La esencia de la tecnología DPH es incorporar hologramas digitales diseñados por computadora dentro de una guía de ondas plana . La luz se propaga a través del plano del holograma en lugar de hacerlo perpendicularmente, lo que permite un largo camino de interacción. Los beneficios de una ruta de interacción larga se han aprovechado durante mucho tiempo para los hologramas voluminosos o gruesos . Configuración plana del proveedor de hologramas para facilitar el acceso al diagrama integrado que ayuda en su fabricación.
La luz puede quedar confinada en guías de ondas mediante un gradiente de índice de refracción. La luz se propaga en una capa central, rodeada por una capa o capas de revestimiento, que deben seleccionarse de manera que el índice de refracción del núcleo N núcleo sea mayor que el del revestimiento N clad : N núcleo > N clad . Las guías de ondas cilíndricas (fibras ópticas) permiten la propagación de la luz unidimensional a lo largo del eje. Las guías de ondas planas , fabricadas depositando secuencialmente capas planas de materiales transparentes con un gradiente de índice de refracción adecuado en una oblea estándar, confinan la luz en una dirección (eje z) y permiten la libre propagación en otras dos (ejes xey).
Las ondas de luz que se propagan en el núcleo se infiltran en pequeña medida en ambas capas de revestimiento. Si se modula el índice de refracción en la trayectoria de la onda, la luz de cada longitud de onda determinada se puede dirigir al punto deseado.
La tecnología DPH, u holograma de Yankov, comprende el diseño y la fabricación de nanoestructuras holográficas dentro de una guía de ondas plana, que proporciona procesamiento y control de la luz. Hay muchas formas de modular el índice de refracción del núcleo, la más sencilla de las cuales es grabar el patrón requerido mediante nanolitografía. La modulación se crea incrustando un holograma digital en la superficie del núcleo inferior o superior o en ambas. Según la declaración de NOD (Nano-Optic Devices, LLC (NOD) Archivado el 30 de septiembre de 2008 en Wayback Machine ), se pueden utilizar procesos litográficos estándar, lo que hace que la producción en masa sea sencilla y económica. La nanoimpresión podría ser otro método viable para fabricar patrones de DPH.
Cada patrón DPH está personalizado para una aplicación determinada y generado por computadora. Consta de numerosos nanosurcos, cada uno de unos 100 nm de ancho, colocados de manera que proporcionen la máxima eficiencia para una aplicación específica.
Los dispositivos se fabrican en obleas estándar; Uno de los dispositivos típicos se presenta a continuación (del sitio web de NOD). Si bien el número total de nanoranuras es enorme (≥10 6 ), el tamaño típico de un dispositivo DPH está en la escala milimétrica. El tamaño reducido del DPH permite combinarlo con otros elementos de circuitos integrados fotónicos , como demultiplexores gruesos [3] e interferómetros . [4]
Nano-Optic Devices, LLC (NOD) Archivado el 30 de septiembre de 2008 en Wayback Machine desarrolló la tecnología DPH y la aplicó para comercializar nanoespectrómetros. Existen numerosas aplicaciones adicionales para el DPH en óptica integrada . Tenga en cuenta que el DPH se puede crear a partir de píxeles idénticos [5].
5. Li, Z.; Zhang, X.; Qiu, C.; Xu, Y.; Zhou, Z.; Wei, Z.; Qiao, Y.; Chen, Y.; Wang, Y.; Liang, L.; Yuxin Lei 1, Yue Song 1, Peng Jia 1, Yugang Zeng, Li Qin Yongqiang Ning y Lijun Wang. Diseño de algoritmo adjunto de metaestructura reflectante en modo selectivo para aplicaciones BAL. Nanomateriales 2024, 14, 787. https://doi.org/10.3390/nano14090787