Sensores de fibra óptica basados en películas delgadas con nanopartículas metálicas

El estudio del nanoensamblado de nanopartículas metálicas sobre fibra ópticaha contribuido al desarrollo de sensores con mayor sensibilidad y eficiencia. Las aplicaciones que se pueden obtener en este campo pueden variar en función de ciertos parámetros como el tipo de nanopartícula metálica, ruta de síntesis, set-up o técnica de nanoensamblado. Esta tesis se centra en la síntesis de nanopartículas metálicas de oro (AuNPs) y plata (AgNPs) y su posterior nanoensamblado en películas delgadas usando las técnicas Layer-by-Layer Embedding (LbL-E) y el proceso de In-Situ Synthesis (ISS), para el desarrollo de sensores de fibra óptica. Este trabajo se encuentra dividido en tres bloques,el primero se centra en el uso de la técnica LbL-E para el desarrollo de sensores plasmónicos de fibra óptica para la detección de parámetros químicos. En segundo lugar, la técnica ISS se ha utilizado como alternativa parala fabricación de un nuevo dispositivo sensor de humedad basado en una cavidad interferométrica de Fabry-Perot en puntade una fibra óptica. Por último, se compara los efectos sobre la sensibilidad de los Tilted Fiber Bragg Grating (TFBG) al índice de refracción externo al utilizar ambas técnicas (ISS y LbL-E) para el nanoensamblaje de AuNPs.

The study of the nanoassembly of metallic nanoparticles on optical fiber has contributed to the development of sensors with greater sensitivity and efficiency. The applications that can be obtained in this field may vary depending on certain parameters such as the type of metallic nanoparticle, synthesis route, set-up or nanoassembly technique. This thesis focuses on the synthesis of metallic gold (AuNPs) and silver (AgNPs) nanoparticles and their subsequent nanoassembly in thin films using Layer-by-Layer Embedding (LbL-E) technique and the In-Situ synthesis (ISS) process, for the development of fiber optic sensors. This work is divided into three blocks. The first focuses on using the LbL-E technique to develop fiber optic plasmonic sensors for the detection of chemical parameters. Secondly, the ISS technique has been used as an alternative for fabricating a new humidity sensor device based on a Fabry-Perot interferometric cavity at the end of an optical fiber. Finally, the effects on the sensitivity of Tilted Fiber Bragg Gratings to the external refractive index when using both techniques (ISS and LbL-E) for the nanoassembly of AuNPs are compared.