Resumen

JIMENEZ-AVILA, Daniel; VAZQUEZ-GARCIA, Gloria V.  y  SOTO-BERNAL, Juan José. Diseño y fabricación de dispositivos fotónicos y un canal microfluídico con láser de femtosegundos. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2025, vol.26, n.1, 7-2150.  Epub 12-Feb-2025. ISSN 2594-0732.  https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2025.26.1.007.

Este artículo presenta el modelado y fabricación de dispositivos fotónicos como el interferómetro de guías de onda Mach-Zehnder (MZWI, por sus siglas en inglés) y un divisor de potencia óptica de guías de onda (OPS, por sus siglas en inglés) de 1 × 4 con un canal microfluídico. Las estructuras fotónicas se diseñaron utilizando software CAD y BeamPROPTM para tener una geometría de curvatura de guía de onda en forma de “s” y una longitud total de 8000 μm, luego los dispositivos se integraron con un canal microfluídico de 6000 μm para formar configuraciones basadas en espirales y hélices cónicas mediante radiación láser de femtosegundos. Todo el proceso de escritura se realizó en un solo paso con un objetivo de microscopio de 20X para lograr una mayor precisión en el proceso de fabricación. Se realizó un paso de grabado químico utilizando la técnica de forma controlada mediante irradiación con láser de femtosegundos seguido de grabado químico (SC-FLICE, por sus siglas en inglés), formando una sección transversal uniforme en la parte central del canal microfluídico. Se variaron las dosis de energía y las velocidades de traslación del sistema, lo que resultó en un canal microfluídico más largo. En esta investigación, presentamos un sistema optofluídico que integra los principios de la óptica y la microfluídica que es adecuado para aplicaciones de biodetección. La compatibilidad de este sistema con aplicaciones de biosensores allana el camino para avances significativos en diversos sectores, incluidos el diagnóstico médico, la vigilancia ambiental y los estudios bioquímicos. La originalidad y el valor de este trabajo residen en su diseño único y su potencial para una amplia aplicación. En el presente trabajo se demostró que, utilizando la escritura láser ultrarrápida, podemos fabricar dispositivos fotónicos y un canal microfluídico consistente en un solo paso.

Palabras llave : Dispositivos fotónicos; óptica integrada; BeamPROP^TM; canal microfluídico; láser de femtosegundos; grabado químico; micromaquinado.

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