Integrated three-dimensional photonic devices fabricated by femtosecond laser micromachining

La microlavorazione laser a femtosecondi e una tecnica consolidata che offre possibilita uniche nella creazione di dispositivi fotonici. Attraverso processi di assorbimento non lineare consente la creazione di modifiche di dimensioni micrometriche nella posizione focale, consentendo una vera fabbricazione 3D. Fused silica particolarmente offre la possibilita di essere utilizzata sia per la scrittura di guide d'onda che per la fabbricazione di micro-canali attraverso l'attacco selettivo delle strutture modificate. Questa tesi discute tre diverse applicazioni di scrittura diretta a femtosecondi in Fused Silica: Il capitolo principale riguarda la fabbricazione di guide d'onda verticali che hanno singolo modo guidato e bassa perdita a lunghezze d'onda di telecomunicazione e possono essere curvate in piccoli angoli per far corrispondere input e output. Queste guide d'onda sono attualmente in fase di implementazione per la realizzazione di interconnessioni ad alta densita nel contesto del progetto europeo TERABOARD. Successivamente, esploriamo il metodo di fabbricazione dei micro canali per la fabbricazione delle finestre ai angolo di Brewster, creando elementi polarizzanti incorporati nel vetro. Mostriamo alcuni risultati e analizziamo la possibilita di esplorare gli effetti cavita di Fabry-Perot per avere dispositivi piu densi e piu efficienti. Infine, presentiamo la fabbricazione di canali per la distribuzione del gas per la generazione di terza armonica in un sistema di generazione degli impulsi ad attosecondi in ultravioletto profondo.