Diseño de estructuras optimizadas para intensificación del scattering Raman en materiales dieléctricos grabados mediante láser de femtosegundo

Abstract

RESUMEN: Es posible conseguir la intensificación Raman mediante estructuras texturizadas, es decir, sustratos base con relieves que pueden ser tanto del mismo material como otro compuesto. En concreto se denominan SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering) las superficies que intensifican los picos espectrales asociados con el scattering Raman. Tras estudiar los diseños precedentes publicados y los principios de esta tecnología se proponen algunos diseños que puedan ser fabricados mediante láser de femtosegundo y consigan una intensificación Raman, sobre sustratos dieléctricos (sílice fundida en el caso estudiado). Se trabaja para ello con la modelización del diseño para la simulación computacional mediante el programa Lumerical FDTD, que aplica precisamente el algoritmo Finite-Time Domain-Difference. Y se resuelve entre un grupo de 6 estructuras propuestas aquella que presenta mayor intensificación.

ABSTRACT: Raman intensification can be achieved by means of textured surfaces, i.e. base sustrate with reliefs that can be either by the same material or another composite. In particular, it is named SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering) those surfaces that enhanced peaks due to Raman scattering. After an overview of previous published desingn and the physics principles of this thechnology, we propose some desings that could be manufactured by femntosecond laser and get Raman intensification, thus being candidates to dielectric SERS. To this end, the design is modelled for computational simulation using Lumerical FDTD software, which applies the Finite Time Dommain-Difference algorithm. And it is solved among a grouo of 6 proposed structures the one with the highest intensification.