Estudio del comportamiento electromagnético de monocapas de esferas dieléctricas con alto índice de refracción

El proposito principal perseguido en esta tesis es el estudio del comportamiento electromagnetico de estructuras de cristal fotonico basadas en esferas dielectricas con alto indice de refraccion, con objeto de alcanzar aplicaciones de interes en rango optico, de las microondas o de las ondas milimetricas. La combinacion de esferas en diferentes ordenes dimensionales (planos, volumenes) junto con la variacion de parametros como la posicion, la compactacion y el orden, posibilitan la exploracion de respuestas en frecuencia con un elevado potencial de aplicacion en sistemas opticos y de microondas. Una de las principales caracteristicas de las estructuras basadas en esferas dielectricas de alto indice de refraccion, es la aparicion de modos o resonancias en el espectro de transmision en el espacio libre, y que son altamente dependientes de la composicion, morfologia y geometria de las esferas. Este hecho provoca que muchas de esas resonancias tengan magnitudes en el espectro de transmision poco eficientes, al estar muy ligadas a una perfecta disposicion espacial, lo que no permite presentar respuestas en frecuencia con grandes anchos de banda. Sin embargo, alterando algunas de las variables de construccion de las estructuras de esferas dielectricas en dos y tres dimensiones (2D y 3D), podemos conseguir optimizar la respuesta obtenida, permitiendo asi su aplicacion en un mayor numero de campos de la fisica y la ingenieria. En este trabajo los parametros o variables seccionados para este proposito son los siguientes: - Factor de Compactacion o Filling Factor (ff) - Geometria cristalina de la red (Red cuadrada o triangular). - Desorden en la disposicion de las esferas en la redes El analisis teorico y experimental desarrollado, tiene como objeto determinar las condiciones de diseno e implementacion de sistemas de filtrado y procesado de senal a nivel optico y de microondas, pudiendo cuantificar y prever los efectos derivados de la fabricacion a nivel microscopico, asociados a la no regularidad y al desorden. Determinando este rango maximo de variacion, es posible reducir la exigencia de los metodos opticos de fabricacion (complejos y en ocasiones con niveles de precision limitados) permitiendo asi optimizar los sistemas de procesado optico, de forma mas simple y con menores costes.