"Sol-gel derived photonic structures: fabrication, assessment, and application". A. Chiappini, A. Chiasera, S. Berneschi, C. Armellini, A. Carpentiero, M. Mazzola, E. Moser, S. Varas, G. C. Righini, M. Ferrari. Journal of Sol-Gel Science and Technology. In Press. doi: 10.1007/s10971-011-2556-y
Sol–gel is a handy, very flexible, and cheap method to fabricate, study,
and apply innovative photonic structures. The possibility
of starting from molecular precursors and elementary
building blocks permits to tailor structures at the molecular level and
to create new materials with enhanced performances. Of
specific interest for the study of important physical effects as well
as for application in light management are confined
structures on the nano-micro scale as photonic crystal and planar
waveguides.
Activation by luminescent species and in particular by rare
earth ions allows results in the integrated optics area covering
application in sensing, biomedical diagnostic,
telecommunication, lightning, and photon management. The present review
is
focused on some recent results obtained by the authors in
Sol–gel photonics. The first part presents colloidal structures
including single nano-micro spheres and photonic crystal
structures. The second part of the review deals with amorphous and
transparent glass–ceramic employed for the fabrication of
confined structures in planar format. Some specific application
are also reported to highlight the role of sol gel photonics
in the development of high performance optical sensors, waveguide
lasers, and nanostructured materials.
El método Sol-Gel es un método accesible, económico y muy flexible para fabricar, estudiar y aplicar estructuras fotónicas novedosas. La posibilidad de comenzar desde precursores moleculares y bloques de construcción elementales permite realizar estructuras a la medida a nivel molecular, y crear nuevos materiales con desempeños incrementados. Específicamente para el estudio de efectos físicos importantes así como para la aplicación en el control de luz resulta de interés el confinamiento de nano y microestructuras como cristales fotónicos y guías de onda planas. La activación por medio de especies luminiscentes y en particular por iones de tierras raras ofrece resultados en el área de la óptica integrada, cubriendo aplicaciones de sensores, diagnóstico biomédico, telecomunicaciones, iluminación, y control de fotones. Esta revisión está dedicada a algunos de los resultados recientes obtenidos por autores de Fotónica en Sol-Gel. La primera parte presenta estructuras coloidales que incluyen nano y microesferas aisladas y estructuras tipo cristal fotónico. La segunda parte de la revisión trata de las cerámicas y vidrios transparentes y amorfos utilizados para la fabricación de estructuras confinadas a una geometría plana. Algunas aplicaciones específicas también son reportadas para resaltar el papel que la Fotónica Sol-Gel tiene en el desarrollo de sensores ópticos, láseres de guía de onda y materiales nanoestructurados de alto desempeño.
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