ES2234131T3 - Sistema integrado de guia de ondas opticas. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de guiaondas ópticos monobloque que comprende, en una o varias capas, como las capas envolventes, una capa pasiva de guiado de la luz y una capa activa de guiado de la luz, zonas de transición de espesor de la capa adiabática que están posicionadas cerca de una zona activa. Esta configuración permite optimizar el espesor relativo de la capa dispuesta en la zona activa, que puede ser una ventana de detector, una ventana de modulación o una superficie de entrada de la luz, en particular en lo relativo a la sensibilidad, la tensión de modulación y la pérdida de energía luminosa debida a un acoplamiento de entrada, si que sea necesario ajustar el espesor de la capa óptica a otro lugar del sistema. Incorporado a un interferómetro de Mach-Zehnder, este sistema da como resultado un detector excepcionalmente sensible y fiable.

Description

Sistema integrado de guía de ondas ópticas.

La invención está relacionada con un sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico integrado que tiene una estructura de guía de ondas con una primera capa de revestimiento aplicada en un substrato, una capa de material compuesto guiadora de la luz que consiste en una capa electro-óptica guiadora de la luz y una capa pasiva y una segunda capa de revestimiento.

Un sistema integrado similar de guía de ondas propagadas en un canal óptico se conoce a partir del artículo "Fabricación y empaquetado de detectores quimi-ópticos integrados" publicado en la Revista "Sensors and Actuators" B 1996, volumen 35-36, páginas 234-240. En un sistema descrito en dicha publicación, la optimización de, por ejemplo, la sensibilidad del sistema situado en una zona de trabajo influye siempre en el funcionamiento del sistema de canal fuera de la zona de trabajo. De este modo, la optimización sólo puede conseguirse parcialmente, lo que influye de manera negativa en la sensibilidad de todo el sistema de guía de ondas. La invención pretende, entre otros logros, eliminar esta restricción y, con este propósito, está relacionada con un sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como se define en la reivindicación 1.

A causa de la reducción a cero del espesor de la capa activa guiadora de la luz al lado de la zona de trabajo, se evita cualquier influencia en el sistema de canal fuera de la zona de trabajo. Como resultado del diseño adiabático de la reducción del espesor de la capa, se evita también la pérdida de potencia de luz en esta zona o, como mínimo, se reduce y puede efectuarse un acoplamiento sencillo y reproducible entre una fibra de luz que suministra la luz y/o la fibra de luz que descarga la luz y el sistema de canal óptico.

La capa de material compuesto guiadora de la luz comprende una capa electro-óptica guiadora de la luz de ZnO y una capa pasiva guiadora de la luz de Si_{3}N_{4} y la capa electro-óptica guiadora de la luz muestra una transición del espesor de la capa adiabática, reduciéndose su espesor de capa fuera de la zona de trabajo hasta, como mínimo, casi cero.

Debido a que en este caso la capa guiadora de la luz se consigue a partir de una capa activa y de una capa pasiva, la reducción a cero del espesor de la capa electro-óptica fuera de la zona activa de trabajo puede ser conseguida sin ninguna restricción porque entonces la capa pasiva guiadora de la luz será responsable del guiado de la luz. Por tanto, puede evitarse toda influencia negativa en el sistema de canal sin restringir el guiado de la luz a través del sistema de canal como tal.

A la inversa, la capa pasiva guiadora de la luz puede estar provista de una zona de transición del espesor de la capa adiabática a fin de que el espesor de la capa situada en la zona de trabajo sea reducida eventualmente a cero y, además, el espacio creado de esta manera pueda ser llenado por el material activo de ZnO guiador de la luz, por lo que su sensibilidad al voltaje aplicado allí puede además ser optimizada.

En una configuración preferente, el espesor de la capa pasiva de Si_{3}N_{4} guiadora de la luz situada en una zona de ventana de detección es optimizado para la detección usando la parte final del campo evanescente de la luz a ser usada. En particular, el sistema está diseñado como un detector para la medición de magnitudes químicas y/o físicas que influyen en el perfil del índice de refracción investigado por medio del campo evanescente de la luz usada. Especialmente en este punto del proceso de medición, se hace uso del campo evanescente de la luz empleada y la sensibilidad a la magnitud a ser medida puede ser incrementada alargando las ventanas detectoras, por ejemplo mediante la eliminación de la segunda capa de revestimiento en una mayor longitud. Por consiguiente, no se requieren propiedades extra de la luz usada para la mejora de la sensibilidad.

En otra realización preferente, se reduce el espesor de la capa de, como mínimo, una de las capas de revestimiento presentes en la zona activa, de tal forma que la modulación del voltaje activo clasifica los efectos máximos en el material activo de guiado de la luz, sin causar pérdidas de intensidad de la luz usada debido a un material portador conductor eléctrico subyacente, y/o un electrodo superior introducido localmente. La segunda capa de revestimiento se ha eliminado localmente, por completo hasta la capa pasiva guiadora de la luz y forma allí, como tal, una ventana para el proceso de detección.

Debido al hecho de que en estas configuraciones el espesor de capa de una o de ambas capas de revestimiento, que consisten preferiblemente en SiO_{2} es reducido en la zona activa y, similarmente, en la ventana detectora es reducido hasta casi cero como mínimo, es posible incrementar la sensibilidad de, tanto de la detección como de la modulación del voltaje eléctrico, sin reducir el confinamiento de la luz, como se ve en la totalidad del sistema de canal.

En otro diseño preferente, la capa pasiva guiadora de la luz está provista de una zona de transición adiabática que lleva a un espesor de capa que, en ese lugar está ajustado óptimamente a la geometría del perfil modal de la fibra óptica que suministra la luz. Especialmente el espesor de la capa pasiva guiadora de la luz está optimizado localmente para discriminar entre la luz polarizada TE (modo transversal eléctrico) y la luz polarizada TM (modo transversal magnético) de tal forma que la TE esté acoplada óptimamente.

Esto puede conseguirse con una pérdida mínima de luz, sin que la estructura del equipo de canal situada fuera de aquella zona necesite ser ajustada mediante la adaptación del espesor de capa de la capa pasiva guiadora de la luz en la posición en la que la luz esté acoplada. La discriminación entre la luz polarizada TE y la luz polarizada TM puede conseguirse mediante un diseño y una adaptación correspondientes de la geometría de la zona de transición de grosor, de nuevo también sin que se vea influenciado negativamente el ajuste de la capa fuera de esa zona. En este caso, la discriminación entre luz polarizada TE y luz polarizada TM con el acoplamiento de la luz en el interferómetro proporciona la ventaja sustancial de que el proceso completo de medición del interferómetro pueda llevarse a cabo con sólo luz polarizada TE, por lo cual se reduce la dispersión de la luz medida, y se genera una señal de interferómetro significativamente menos ambigua.

En otro diseño, un substrato fabricado preferentemente de Si está provisto de una ranura en V al objeto de conseguir un acoplamiento separable y/u ópticamente ajustable de una fibra óptica de entrada y/o una fibra de salida para el sistema de canal de guiado de la luz. Una práctica abertura de tránsito a través de la cual pueden ser insertadas y posicionadas, de forma sencilla y con un alto grado de precisión, las fibras de entrada y de salida es obtenido uniendo parte de la ranura en V no usada invertida sobre la ya referida ranura en forma de V.

Debido a las dimensiones exactas de la ranura en V en el Si, las cuales pueden ser obtenidas muy exactamente usando técnicas de ataque químico, la fibra situada allí puede proporcionar un acoplamiento óptimo y bien reproducible de la luz procedente de la fibra en la capa en cuestión del sistema de canal. Como resultado de la anteriormente mencionada transición adiabática de espesor de la capa guiadora de la luz en este lugar, el espesor de la capa del canal allí puede ser ajustado óptimamente a las fibras de entrada y/o de salida. Ambas propiedades, juntas, dan lugar a un acoplamiento óptimo tanto en cuanto a la fiabilidad así como en cuanto a la pérdida reducida de luz. Una fuente de luz equipada con una fibra óptica (fibra con conectadores en ambos extremos), tal como por ejemplo un láser de gas o un láser de estado sólido (tal como un diodo láser) pueden ser acoplados, por lo tanto, de forma segura al sistema de canal. De este modo, puede conseguirse un sencillo acoplamiento separable que tenga la ventaja de que, en caso de cualquier fallo técnico, el láser o el sistema de guía de ondas puedan ser sustituidos. Por otro lado, puede conseguirse un acoplamiento permanente, en cuyo caso pueden reducirse adicionalmente con frecuencia, la pérdida de luz o la variación de la pérdida de luz.

En otra configuración preferente, de acuerdo con la invención, un sistema guiador de luz forma parte de un interferómetro Mach-Zehnder. Especialmente, un interferómetro Mach-Zehnder similar, que incluye en ambas ramas una ventana detectora así como un modulador provisto de electrodos, en el que una de las ventanas detectoras está protegida contra la influencia de la magnitud a ser medida.

Un interferómetro Mach-Zehnder es conocido a partir de la patente norteamericana 5 533 151 o de la patente norteamericana 5 377 008 y siempre comprende dos brazos, en uno de cuyos brazos una magnitud externa introduce un cambio de fase debido a variaciones del índice de refracción. Esta variación puede medirse con gran exactitud mediante comparación de la propagación de esta luz con la luz propagada a través del brazo de referencia el cual no puede ser influenciado por la magnitud a ser medida.

Un diseño práctico para un interferómetro Mach-Zehnder de acuerdo con la invención está diseñado para formar dos señales de salida en oposición de fase una respecto de la otra, estando determinadas sus intensidades por el desfase debido al valor de la magnitud a ser medida. Esto hace que el interferómetro sea menos sensible a influencias externas salvo las debidas a la magnitud a ser medida. Especialmente si un interferómetro semejante es incorporado a un circuito eléctrico para la derivación del desfase inducido por la magnitud a ser medida a partir de la situación en la cual las señales en oposición de fase tienen idénticas intensidades. De este modo se genera una señal, que es aún menos ambigua y más insensible a las perturbaciones externas.

Un diseño práctico de un circuito eléctrico para ese fin está formulado en las reivindicaciones 7-9. El circuito eléctrico está equipado especialmente con un generador de señales para la activación de uno o de un par de electrodos de modulación en el sistema, con un conmutador del valor de umbral para la conversión de la señal de salida analógica modulada en una señal digital, y con un procesador de señales digitales para la exacta determinación del valor de la magnitud a ser medida a partir de la señal de salida modulada.

A base de los dibujos, en el texto que sigue se describirán algunos diseños preferentes de acuerdo con la invención. En todas la figuras se mantiene que el espesor de la capa de la estructura de capas está optimizado para una longitud de onda de 633 mm. Los dibujos muestran:

Figura 1: un sistema integrado, bien conocido, de guía de ondas en un canal óptico,

Figura 2: un sistema similar en el que la capa electro-óptica guiadora de la luz está provista de una zona adiabática de transición del espesor de la capa,

Figura 3: un sistema similar en el que, de acuerdo con la invención, una de las capas de revestimiento está provista de una zona adiabática de transición del espesor de la capa,

Figura 4: un diseño preferente en el que la capa pasiva guiadora de la luz en un lado de salida del sistema, está provista de un ajuste de capa adiabático,

Figura 5: una sección transversal y una vista en planta del conectador entre chip y fibra,

Figura 6: un diseño preferente en el que varias capas muestran una zona adiabática de transición del espesor de la capa,

Figura 7: un interferómetro Mach-Zehnder equipado con tal sistema,

Figura 8: una sección transversal de una estructura de guía de ondas en la que se muestra el campo evanescente de la luz en el que está basado el detector,

Figura 9: un diagrama de circuito electrónico para la detección de señales de salida del interferómetro.

Un sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico integrado como el representado esquemáticamente en la Figura 1 comprende una estructura conocida guiadora de la luz sobre un substrato 2 hecho preferentemente de Si, comprendiendo la citada estructura una primera capa 4 de revestimiento hecha con preferencia de SiO_{2} que tiene un espesor de unos 500 mm, una capa 6 de material compuesto guiadora de la luz que, en este caso, está constituida por una capa pasiva 8 guiadora de la luz, preferiblemente de Si_{3}N_{4}, con un espesor, por ejemplo, de unos 200 mm, y una capa electro-óptica 10 guiadora de la luz preferiblemente con 3 un espesor de unos 500 mm, y una segunda capa 12 de revestimiento que consiste, también, preferentemente de SiO_{2} con un espesor de unos 500 mm. En este caso, el sistema comprende una primera zona de trabajo 14 con un electrodo 18 de modulación aplicado en un rebaje 16 de la segunda capa 16 de revestimiento, y una segunda zona de trabajo 20 con una ventana detectora 22, formada también aquí, por un rebaje 24 en la segunda capa de revestimiento. Este último rebaje puede llegar a la capa 6 de material compuesto guiadora de la luz, como se muestra en la figura. Tal sistema de capas es adecuado para la detección, utilizando la ventana detectora 22, así como para la modulación electro-óptica usando el electrodo 18 de modulación.

En la figura 2, la capa activa 10 guiadora de la luz, electro-óptica, la cual consiste también en ZnO y tiene un espesor de capa de, por ejemplo, 500 mm, está fuera de la zona de trabajo 14 y está provista de una reducción 30 del espesor de la capa adiabática en una zona 15 de transición de espesor a ambos lados de la zona de trabajo 16. En este caso, la pila de capas contiene, también, un substrato 2, una primera capa 4 de revestimiento, una capa pasiva 8 guiadora de la luz y una capa activa 10 guiadora de la luz, encima de la cual se encuentra una segunda capa 12 de revestimiento, que tiene un espesor uniforme como se muestra mediante la línea de trazos 13 o que puede continuar como se muestra a la derecha de la parte superior. En la segunda capa de revestimiento se aplica un electrodo 18, dentro de la zona de trabajo 14. El ZnO es especialmente adecuado para la modulación del voltaje eléctrico debido a que este material muestra una gran sensibilidad a la modulación del voltaje eléctrico así como un apropiado índice de refracción como capa guiadora de la luz. La reducción del espesor de capa se amplía tanto que fuera de la zona de transición 15 del espesor de la capa adiabática ya no hay ZnO y sólo la capa pasiva 8 guiadora de la luz cuida allí del guiado de la luz (la Fig. 2 no responde por completo a este respecto).

Preferentemente, las zonas de transición del espesor de capa empiezan en los bordes de la zona de trabajo, lo que también está determinado por el electrodo 18.

Un diseño preferente, como el esquematizado en la figura 3 muestra, próxima a una primera capa 4 de revestimiento provista de zonas de transición 32 del espesor de la capa adiabática, un substrato 2, una capa pasiva 8 guiadora de la luz, preferentemente con un espesor uniforme, y una capa activa 10 guiadora de la luz que llena el espacio que se crea mediante el adelgazamiento local de la primera capa de revestimiento. Debe mencionarse ahora, que la geometría de la zona de transición del espesor de la capa óptico-adiabática para una capa guiadora de la luz de ZnO no es ciertamente idéntica con la geometría de una zona de transición del espesor de la capa adiabática en una capa de revestimiento. La geometría, el perfil de la pendiente y, con ello, la longitud de la zona de transición dependen entre otras cosas, del índice de refracción de las capas relevantes y del índice de refracción de las capas aledañas. El espesor de la capa de ZnO se reduce también a cero como se muestra en la figura 3.

La figura 4 muestra un diseño en el que la capa pasiva 8 conductora de la luz en un lado 34 de entrada de la luz está acabado con una zona de transición 36 del espesor de la capa adiabática, dando lugar a un espesor de capa de unos 10 mm. Usando esta adaptación del espesor de la capa, puede realizarse un acoplamiento óptimo con una fibra 38 de entrada que tenga un núcleo 35 y un revestimiento 37. En este caso, un acoplamiento óptimo incluye, por un lado, un acoplamiento con una pérdida mínima de luz pero, también, ciertamente, un acoplamiento con una discriminación óptima entre luz polarizada TE y luz polarizada TM suministradas desde la fibra de entrada. De este modo, el interferómetro puede trabajar con sólo luz polarizada TE (o TM), por lo cual se generan señales de medición de mayor resolución y el procesado de la señal se vuelve más sencillo.

En la figura 5 se esquematiza un ejemplo de un diseño de acoplamiento entre fibra y sistema de canal de guía de ondas que muestra, respectivamente, una sección transversal y una vista en planta de una fibra 38 encapsulada en una ranura 40 en V. La ranura en V está hecha en el substrato 2 de Si, y la fibra está posicionada permanentemente y protegida con otra pieza de un portador 3 formando parte, preferiblemente, de la misma ranura en V que se usó primero. La fibra, por lo general fija pero, si es necesario, separable, está conectada ópticamente al lado 42 de entrada al sistema 1 de guía ondas de canal.

Un diseño preferente está esquematizado en la figura 6, en el que la primera capa pasiva 8 guiadora de la luz así como la capa activa 10 guiadora de la luz y ambas capas 4 y 12 de revestimiento, están provistas de una zona de transición del espesor de capa adiabática. Todas las ventajas de cada una de las distintas zonas de transición del espesor de la capa adiabática están combinadas en este diseño y pueden ser optimizadas de forma independiente una de otra. Si fuese ventajosa una capa adicional, por ejemplo una capa de separación (química) o de adherencia, se le puede aplicar entre las capas citadas anteriormente, por ejemplo entre las capas guiadoras de la luz, activa y pasiva. En la forma de diseño ilustrada se incluyen una ventana detectora 22 y un electrodo 18 de modulación. Tal guía de ondas integrada propagadas en un canal óptico puede, por ejemplo, formar parte de un sistema de interferómetro Mach-Zehnder como el mostrado en la figura 7.

Un interferómetro Mach-Zehnder como el representado en la figura 7 ya es bien conocido, por ejemplo, a partir de las patentes de Estados Unidos citadas anteriormente y comprende un dispositivo de entrada de luz, por ejemplo una fibra óptica, un brazo 44 de medición y un brazo 46 de referencia ambos equipados, respectivamente, con ventanas detectoras 22 y 22', así como con una zona activa, provista, respectivamente, de electrodos 18 y 18' de modulación del voltaje eléctrico. Ambos brazos están conectados a un divisor o combinador de la potencia óptica, por ejemplo una unión en Y o un interferómetro multi-modal (MMI) como se esquematiza en este documento, con una primera salida 50 y una segunda salida 52. De esta manera se consigue un sistema casi simétrico, por lo cual su funcionamiento puede ser independiente de las influencias externas tales como la temperatura circundante y causas similares. La ventana detectora 22' del brazo 46 de referencia está protegida, preferiblemente, contra la influencia de las variables externas a medir, tales como la humedad relativa, la composición de gases y líquidos, las variaciones del índice de refracción óptico, las variaciones de temperatura, etc.. Usando tal interferómetro se generan dos señales que están, en principio, influenciadas ambas en la misma medida, salvo por el desfase inducido por la magnitud a ser medida. Por lo tanto, la medición es sencilla y muestra una gran exactitud.

Al objeto de llevar a cabo la medición, puede usarse directamente una luz de láser o se le puede acoplar por medio de una fibra de entrada. Como ya se citó anteriormente, es posible, de acuerdo con la invención, una vez esté acoplada, seleccionar la luz polarizada TE. Con la anteriormente mencionada zona de adaptación del espesor de la capa adiabática de la capa guiadora de la luz y el, asimismo mencionado anteriormente, acoplamiento preciso de entrada óptica, el interferómetro es excepcionalmente sensible.

Las mediciones con tal interferómetro se llevarían a cabo, usualmente, con la propagación de la luz de entrada confinada en y alrededor de la capa guiadora. Usando la aplicación del espesor de la capa adiabática es posible, de acuerdo con la invención, efectuar las mediciones con la ayuda de la así llamada parte de cola evanescente de la luz usada. Al objeto de clarificar ésto, la figura 8 muestra cómo la propagación de la luz en el sistema del canal de guía de ondas se divide en una parte central 60, en el interior de la capa 6 guiadora de la luz, y un campo evanescente 62 presente en la capa 12 de revestimiento. Reduciendo a cero el espesor de capa de la capa 12 de revestimiento por medio de una zona de espesor de capa adiabática, el campo evanescente muestra, en este caso, una gran sensibilidad a las influencias externas y, de esta manera, se forma una ventana para la detección. Debido a que la relación de potencia entre la parte central 60 y la cola evanescente 62 depende del espesor de capa de la capa 6 guiadora de la luz, es posible obtener, en la ventana detectora, una mayor cantidad de la luz en la cola evanescente y, de este modo, una sensibilidad aun mayor a las influencias externas, por medio de, por ejemplo, una zona de transición del espesor de la capa adiabática de la capa 6 guiadora de la luz.

La figura 9 representa un diagrama funcional de un circuito eléctrico con el cual puede derivarse el desfase impuesto por la magnitud a ser medida a partir de las señales de salida del interferómetro Mach-Zehnder. Las señales ópticas de salida generadas a partir de los canales de salida 50 y 52 son convertidas, primero, en señales eléctricas por medio de fotodetectores 60 y 62 y amplificadas posteriormente por el preamplificador 64. Después, usando el conmutador 66 de valor de umbral, tiene lugar la detección en el punto en el que las señales de salida en oposición de fase, tienen idénticas intensidades. La ventaja de este método de detección es que no se ve interferido por las fluctuaciones comunes de la potencia de la luz procedente de ambos canales 50 y 52 de salida, con independencia del origen de estas fluctuaciones. Además de ésto, la sensibilidad de la detección para el desfase impuesto es máxima en el punto de detección citado anteriormente. Al objeto de hacer posible una detección inequívoca, durante un ciclo de medición se aplica un desfase periódico en el tiempo con la ayuda de un modulador 18 de fase, por ejemplo uno como el mencionado previamente. Dependiendo de la forma del diseño especifico, pueden obtenerse uno o más puntos de detección durante el ciclo de medición. La dependencia del tiempo de este desfase periódico en el tiempo es lineal, y se lleva a cabo mediante la aplicación de un voltaje eléctrico con la misma dependencia del tiempo que la del modulador de fase. En el diseño preferente mostrado en la figura 7 se aplica un voltaje tal, pero con una polaridad mutuamente opuesta a ambos electrodos, 18 y 18'. Un generador 68 de formas de ondas eléctricas se cuida de la generación y ofrecimiento como disponibles, del o de los mencionados voltajes. El valor de pico a pico de la forma de onda de voltaje generada es ajustado mediante una unidad de tratamiento y de control de señales digitales 70, de forma tal que durante cada ciclo de medición se pase, al menos una vez, por el punto de detección previamente mencionado. El intervalo de tiempo entre el inicio del ciclo de medición y el paso por el punto de detección es una medición lineal e inequívoca para el desfase impuesto por la magnitud a ser medida, y midiendo este tiempo, puede obtenerse el desfase. El muestreo del punto de detección es completado rápidamente debido a que el conmutador 66 del valor del umbral convierte directamente el paso por el punto de detección en una pendiente marcada de una señal binaria y con ello, se establece la duración del impulso de esta señal binaria. La codificación de la duración del impulso hace posible una cuantificación sencilla y muy lineal por medio de un contador 68 de intervalo de tiempo digital. Una unidad 70 de control y tratamiento digital lleva a cabo la reconstrucción del desfase inducido por la magnitud a ser medida partiendo de la base de los tiempos de muestreo cuantificados, y entrega una señal digital de salida. La unidad 70 de control y tratamiento de señales digitales es, también, responsable de la sincronización de la generación 72 de formas de onda con el contador 68 de intervalo de tiempo. La unidad 70 de control y tratamiento de señales digitales puede, también, opcionalmente, llevar a cabo otro tratamiento final del desfase reconstruido al objeto, por ejemplo, de incrementar la exactitud de la medición.

Claims (9)

1. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico integrado para la medición de magnitudes químicas y/o físicas usando una ventana detectora (22) con un substrato (2) que lleva una estructura de capas de guía de ondas que comprende, sucesivamente, una primera capa (4) de revestimiento, una capa pasiva (8) guiadora de la luz, una capa electro-óptica (10) guiadora de la luz que consiste en ZnO presente en una zona de trabajo (14) que tiene un electrodo (18) de modulación, y una segunda capa (12) de revestimiento, comprendiendo también el citado sistema de guía de ondas la ventana detectora (22), estrechándose la citada capa electro-óptica (10) guiadora de la luz a lo largo de una dirección longitudinal de la estructura de capas de guiado de ondas, de tal manera que localmente se forma una zona de transición adiabática (15, 24, 30, 32, 36) por una variación continua del espesor de la capa en la citada dirección, en el que en la zona de transición adiabática (15) en la citada capa electro-óptica (10) guiadora de la luz, el espesor de capa de la citada capa (15) se reduce como mínimo casi a cero en el lado de la zona de trabajo (14) que mira a la ventana detectora (22).

2. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que el espesor de la estructura de capas de guía de ondas en la zona de modulación está optimizado respecto a la sensibilidad de la capa electro-óptica (10) guiadora de la luz a la modulación del voltaje eléctrico.

3. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en la reivindicación 2, en el que el espesor de la capa de, como mínimo, una de las dos capas de revestimiento, se reduce, en el lugar de una zona (32) de modulación electro-óptica, para generar un efecto máximo en el material activo de guía de ondas ante una modulación de voltaje sin sufrir pérdidas causadas por un material portador eléctricamente conductor subyacente o un electrodo superior introducido localmente.

4. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que la segunda capa (12) de revestimiento se ha eliminado localmente hasta, como mínimo, casi la capa pasiva (8) guiadora de la luz en una transición (24) de espesor de capa adiabática, para definir la ventana para la detección de una magnitud química y/o física que influya sobre el perfil del índice de refracción en la región de campo evanescente en la situación de la ventana detectora.

5. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-4, en el que la capa pasiva (8) guiadora de la luz está provista de una zona de transición (36) de espesor de la capa adiabática que optimiza la aceptación de la luz para luz polarizada TE, y el espesor de capa de la primera capa (4) de revestimiento está dispuesto para optimizar la transmisión de luz polarizada TE respecto a luz polarizada TM.

6. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1-5 precedentes, en el que en un interferómetro del tipo Mach-Zehnder, una ventana detectora así como una zona de modulación provista de un electrodo, están previstas en ambas ramas del mismo, por lo cual una de las ventanas detectoras está dispuesta como ventana de referencia y está aislada contra la magnitud a ser medida.

7. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en la reivindicación 6, en el que se usan dos señales de control en oposición de fase para modular las dos zonas de modulación electro-óptica del interferómetro Mach-Zehnder, estando dispuesta la capa (2) de substrato como electrodo de tierra para las señales de modulación.

8. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en las reivindicaciones 6 o 7, en el que el sistema de guía de ondas está incorporado en un circuito eléctrico que entrega un desfase inducido por una magnitud a ser medida respecto a un punto de referencia en el que las señales de modulación de fase electo-ópticas de la salida del interferómetro muestran la máxima sensibilidad.

9. Sistema integrado de guía de ondas propagadas en un canal óptico como el reivindicado en la reivindicación 8, en el que el sistema está equipado con un generador de señales para la alimentación de una estructura de electrodo en la parte superior de un material electro-óptico de guía de la luz, un conmutador del valor de umbral para la transformación de una señal de medición relativa analógica, modulada, en una señal digital, de la cual una duración de impulso modulada es inequívocamente dependiente de la magnitud a ser medida y con un procesador de señales digitales para determinar exactamente una magnitud a ser medida a partir de la señal de duración de impulso modulada.