Tesis:
Short pulse generation from semiconductor lasers: characterization, modeling and applications.
- Autor: CONSOLI BARONE, Antonio
- Título: Short pulse generation from semiconductor lasers: characterization, modeling and applications.
- Fecha: 2011
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: TECNOLOGIA FOTONICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ESQUIVIAS MOSCARDO, Ignacio
- Director/a 2º: LOPEZ HERNANDEZ, Francisco José
- Resumen: Esta Tesis describe el trabajo de investigación realizado sobre pulsos ópticos gen erado por láseres de semiconductor con duración de decenas de picosegundos. El trabajo se ha enfocado sobre diodos láser de cavidad vertical a 1550 nm, transmisores ópticos muy prometedores por sus ventajosas características en el entorno de las comunicaciones ópticas en fibra con modulación directa. El elevado ancho de banda previsto para las futuras redes ópticas requiere el conocimiento detallado de las propiedades eléctricas de los transmisores, así como de las propiedades de los pulsos generados por éstos que transportan la información binaria. En la presente Tesis, se describen los diferentes logros alcanzados en la caracterización de dicho tipo de láseres y de los pulsos generados por ellos, así como sus aplicaciones en un entorno de comunicaciones ópticas. Se han caracterizado láseres de cavidad vertical con emisión a 1550 nm, basados en pozos cuánticos y unión túnel, a través de medida estáticas y dinámicas de la impedancia eléctrica y de la respuesta en modulación entre 0 y 10 GHz. Se han modelado los parásitos eléctricos y el circuito eléctrico equivalente de la estructura del dispositivo teniendo en cuanta los efectos de captura y escape de los portadores en los pozos cuánticos. Se han calculado los parámetros intrínsecos de los dispositivos a partir de las medidas realizadas. Se han empleado los dispositivos así caracterizados para la generación de pulsos con duraciones tan pequeñas como 55 ps a diferentes frecuencias de repetición, utilizando la técnica de conmutación de ganancia. Se ha medido la duración, la amplitud del pico, el “jitter” y el ancho espectral de los pulsos en función de los parámetros de conmutación de ganancia. Se ha investigado el efecto de la inyección óptica sobre los pulsos generado con dichos láseres de cavidad vertical conmutados en ganancia, obteniéndose una reducción del “jitter” en un amplio rango de los parámetros de inyección. Se ha diseñado e implementado un codificador de acceso múltiple por división de códigos ópticos (OCDMA) basado en líneas ópticas de retardo que emplea los pulsos generado por los dispositivos conmutados en ganancia. Finalmente, se ha propuesto y demostrado una novedosa implementación de la técnica de reconstrucción de fase por medio de la diferenciación óptica ultra rápida (PROUD), para la caracterización en amplitud y fase de pulsos ópticos. El diferenciador óptico necesario para la técnica ha sido realizado con un interferómetro birrefringente basado en fibra mantenedora de la polarización. Se ha medido la variación instantánea de la frecuencia (“time resolved chirp”) de pulsos de diferente duración y forma, obtenidos con un láser conmutado en ganancia, y el factor de ensanchamiento de línea del láser utilizado.