Fabio de Castro - Agencia Fapesp - 11/02/2010Fibras de cristais fotonicosEm 1996, o fisico irlandes Philip Russel fez a primeira demonstracao pratica de uma nova classe de fibras opticas: as fibras de cristais fotonicos (PCF, na sigla em ingles).Nos ultimos anos, as tecnologias de PCF evoluiram sem parar, com expressiva contribuicao de grupos brasileiros.Os progressos mais recentes e as aplicacoes mais inovadoras para essas fibras acabam de ser descritos em um artigo publicado na revista Report on Progress in Physics, de autoria do brasileiro Arismar Cerqueira, professor da Faculdade de Tecnologia (FT) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).Fibra de cristal fotonico hibrida, criada pelo pesquisador brasileiro Arismar Cerqueira.Tecnologia das fibras opticasAo contrario das fibras opticas convencionais, que sao feitas a partir de oxido de silicio ultra puro, utilizando dopagem para alteracao de suas caracteristicas, as fibras opticas fotonicas tem suas caracteristicas definidas por microestruturas construidas em seu interior.Ao permitir a otimizacao das propriedades opticas em um nivel inalcancavel para as tecnologias de fibras opticas convencionais, as PCF prometem revolucionar areas como telecomunicacoes, tomografia optica, espectroscopia, medicina, metrologia e desenvolvimento de sensores.Cerqueira explica que as PCF se baseiam nas propriedades dos cristais fotonicos e, ao longo de seu comprimento, possuem microestruturas na escala do comprimento de onda. Ao contrario das fibras opticas tradicionais - sempre feitas de silica e com uma estrutura muito simples -, o interior das PCF pode ter geometrias variadas e ser feito de materiais diferentes, como liquidos, metais e ate gases."As PCF revolucionaram a tecnologia de fibras opticas, pois criaram novos graus de liberdade para o design, fabricacao e aplicacao das fibras. Essa possibilidade de variar materiais e geometrias permite que o guiamento da luz, em virtude de diferentes mecanismos de propagacao em uma gama muito grande de comprimentos de onda", explica ele.Fibra hibridaOs editores da revista que publicou o artigo de Cerqueira indicaram-no para produzir o estudo de revisao sobre todas as pesquisas recentes sobre as Fibras de cristais fotonicos em virtude de o pesquisador brasileiro ser autor de uma importante descoberta na area.Durante seu doutorado na Italia, o brasileiro idealizou, projetou e fabricou um novo tipo de PCF, conhecida como Fibra de Cristal Fotonico Hibrida, ou hPCF (Hybrid Photonic Crystal Fiber).A descoberta da PCF hibrida foi publicada em janeiro de 2006 na revista Optics Express. De acordo com Cerqueira, esta nova fibra reune vantagens sobre as duas categorias de PCF existentes ate entao.Na PCF original, a luz que viaja pelo interior da fibra e guiada de forma analoga ao mecanismo de propagacao das fibras opticas tradicionais, com reflexao interna total.A segunda categoria de PCF e conhecida como photonic bandgap. Nela, a luz e guiada em janelas especificas de frequencia, previamente estabelecidas no projeto da fibra optica. Isso viabilizou o guiamento da luz no ar com baixa perda, o que era impossivel na tecnologia tradicional."A PCF hibrida alia a vantagem das duas em uma unica fibra. E o primeiro guia de onda optico que viabilizou a conducao da luz pelos dois mecanismos de propagacao simultaneamente. Com um maior controle da luz refletida por dentro da fibra, conseguimos mudar