La holografía planar 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 incrustar 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 perpendicularmente, lo que permite una ruta de interacción larga. Los beneficios de una ruta de interacción larga se han utilizado durante mucho tiempo en hologramas de volumen o gruesos . Configuración plana del proveedor de hologramas para un acceso más fácil al diagrama integrado, lo que ayuda en su fabricación.
La luz puede ser confinada en guías de onda por un gradiente de índice de refracción. La luz se propaga en una capa central, rodeada por una o más capas de revestimiento, que deben seleccionarse de manera que el índice de refracción del núcleo N core sea mayor que el del revestimiento N clad : N core > N clad . Las guías de onda cilíndricas (fibras ópticas) permiten la propagación unidimensional de la luz a lo largo del eje. Las guías de onda planas , fabricadas mediante la deposición secuencial de capas planas de materiales transparentes con un gradiente de índice de refracción adecuado sobre una oblea estándar, confinan la luz en una dirección (eje z) y permiten la propagación libre en otras dos (ejes x e y).
Las ondas de luz que se propagan en el núcleo se infiltran en ambas capas de revestimiento en un pequeño grado. Si se modula el índice de refracción en la trayectoria de la onda, la luz de cada longitud de onda dada puede dirigirse 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, proporcionando procesamiento y control de la luz. Hay muchas formas de modular el índice de refracción del núcleo, la más simple de las cuales es grabar el patrón requerido por medios de 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 DPH.
Cada patrón DPH se personaliza para una aplicación determinada y se genera por computadora. Consta de numerosas ranuras nanométricas, cada una de aproximadamente 100 nm de ancho, ubicadas de una manera que brinda la máxima eficiencia para una aplicación específica.
Los dispositivos se fabrican en obleas estándar; a continuación se presenta uno de los dispositivos típicos (del sitio web de NOD). Si bien el número total de nanoranuras es enorme (≥10 6 ), el tamaño típico de los dispositivos DPH es del orden de los milímetros. El pequeño tamaño del DPH permite combinarlo con otros elementos de circuitos integrados fotónicos , como demultiplexores gruesos [3] e interferómetros [4] .
Nano-Optic Devices, LLC (NOD) desarrolló la tecnología DPH y la aplicó para comercializar nanoespectrómetros. Existen numerosas aplicaciones adicionales para el DPH en óptica integrada . Cabe señalar que el DPH puede estar hecho 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