�rea Cient�fica: Electrónica e Instrumentação
Filtro óptico ajustável de Fabry-Perot com cavidade baseada em polímero piezoeléctrico
Publicada a 2010-10-21
Aluno: BRUNO ALBERTO FORTE SILVA      N�mero: 38031       Email: brunosilva.periodo@gmail.com
Data in�cio: 02/11/2006      Data Conclus�o: 23/12/2008 

Orientador(es):
Nome: José Gerardo Vieira da Rocha      Email: gerardo@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: Senentxu Lanceros-Mendez       Email: lanceros@fisica.uminho.pt 
Nome: Graça Minas       Email: graca.minas@dei.uminho.pt 
Data da defesa: 23/12/2008      Sala: 14h

vers�o electr�nica

Descri��o:

Cada vez mais hoje em dia os pacientes são sujeitos a análises bioquímicas dos

seus fluidos corporais, tais como sangue ou urina. Normalmente as análises são levadas

a cabo em laboratórios, sendo que os resultados só ficam disponíveis várias horas

depois, por vezes dias. Perante esta situação não pode ser efectuado, em tempo útil, um

diagnóstico fiável ao paciente. Esta necessidade de medidas in-situ levou ao

desenvolvimento de dispositivos portáteis de pequenas dimensões capazes de fornecer

resultados instantâneos e com a mesma exactidão que os métodos de análise state-ofthe-.

art

Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um filtro óptico ajustável de

Fabry-Perot que constitui uma de três partes constituintes de um microssistema

laboratorial denominado de "Microlab" concebido para a realização de análises clínicas.

Este filtro possui características ajustáveis, que habilitam a medida de diferentes

substâncias bioquímicas através do "Microlab". É composto por duas superfícies

denominadas de espelhos, posicionados paralelamente um ao outro e separados por uma

cavidade.

Foi feito um estudo das bases da teoria electromagnética e suas aplicações no

cálculo do comportamento de filtros ópticos baseados em cavidades de ressonância de

Fabry-Perot. Com base nestes estudos foram determinados quais os materiais mais

adequados à construção dos espelhos e da cavidade e respectivas espessuras, tendo em

conta os comprimentos de onda adequados às biomoléculas a analisar. Os materiais e

espessuras escolhidos foram a prata no caso dos espelhos, com uma espessura de 30 nm,

e o -PVDF para a cavidade, com uma espessura de 300 nm. O filtro foi construído com

sucesso à imagem das simulações e estudos realizados. Foram realizados diversos

ensaios no protótipo inicial, discutidas as discrepâncias observadas relativamente aos

x

resultados teóricos esperados e determinadas as possíveis soluções face à

implementação de um protótipo final.


Objectivos:

1. Estudar o principio de funcionamento do filtro óptico de Fabry-Perot;

2. Simular a estrutura em termos de características ópticas; determinar o melhor material e a melhor espessura para os espelhos; determinar de igual modo a melhor espessura para a cavidade. Tudo isto tendo em conta os comprimentos de onda adequados ás biomoléculas em análise; Para isso será usado um software que já foi desenvolvido;

3. Fabricar a estrutura;

4. Testar o filtro implementado aplicando várias tensões com várias frequências aos espelhos;

5. Escrita da tese;


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