Estudio de materiales para la fabricación de sensores de fibra óptica basados en LMRs.

Abstract

La aparición de los óxidos conductores transparentes con propiedades de conductividad y transparencias características han originado el desarrollo de múltiples aplicaciones, como la fabricación de lunetas térmicas, pantallas de cristal líquido, pantallas planas, paneles táctiles, LEDs orgánicos, células solares, recubrimientos antiestáticos o pantallas contra interferencias electromagnéticas. Además, la estabilidad electroquímica de los óxidos metálicos conductores comparada con otros metales ofrece múltiples ventajas adicionales. Estos óxidos se han utilizado además en diferentes aplicaciones para la fabricación de sensores basados en sus propiedades de conductividad y transparencia sobre diferentes sustratos, incluida la fibra óptica. Sin embargo, a pesar de la existencia de trabajos previos que describen el fenómeno de resonancias electromagnéticas producidas sobre los óxidos conductores utilizando la configuración de Kretschmann se ha pasado por alto su utilización para la fabricación se sensores de fibra óptica, salvo algún estudio teórico. La utilización de la configuración en fibra óptica para la fabricación de sensores basados en resonancias electromagnéticas es ya conocida por sus ventajas frente a la configuración de Kretschmann como la eliminación del prisma óptico, que reduce la complejidad de los dispositivos además de aumentar la portabilidad o la posibilidad de realización de medidas remotas. A las anteriormente citadas, se añaden otras ventajas típicas asociadas a los sensores de fibra óptica en general como la inmunidad a interferencias electromagnéticas, poco peso, pequeño tamaño, alta sensibilidad y gran ancho de banda. Así pues, en este trabajo fin de master se estudiará el efecto de las resonancias electromagnéticas producidas en la fibra óptica recubierta. Una vez descrito el fenómeno se caracterizará su funcionamiento y la sensibilidad de los dispositivos en longitud de onda ante variaciones del índice de refracción externo. Finalmente, se mostrará su aplicabilidad para la fabricación de sensores de fibra óptica sin más que depositar una o varias capas adicionales sobre el recubrimiento inicial, las cuales modificarán su índice de refracción al entrar en contacto con el analito. La obtención de unos buenos valores de sensibilidad con los materiales a estudio, marcará el límite superior de los resultados de los sensores posteriores a desarrollar.