Estudio de la generación de señales ópticas a 40 GHz utilizando la dinámica de los láseres de semiconductor

Abstract

En este trabajo de tesis se realiza el estudio de un láser de semiconductor (LS) utilizado como generador óptico de ondas de radiofrecuencias (RF). Se estudian los conceptos necesarios para entender el principio de operación de un LS tipo Fabry-Pérot (F-P) con modos longitudinales pasivamente acoplados (capítulo I y apéndices A, B y C). Se utiliza un modelo basado en ecuaciones de evolución para describir la generación de la señal RF en términos de los parámetros característicos del dispositivo [1, 2]. El desarrollo analítico de las ecuaciones para 3, 5 y 7 modos está en el capítulo II y los apéndices D y E. Se implementa el modelo mediante un programa de simulación computacional en el que se resuelve el par de ecuaciones acopladas del modelo para: el número de portadores en la banda de conducción (N) y la amplitud compleja del campo eléctrico del modo k (Ek). En la ecuación de Ek se incluye un término no lineal que depende de la parte oscilatoria de la densidad de portadores N y toma en cuenta el efecto no lineal conocido como modulación de la densidad de portadores [1]. Se presenta la evolución temporal de N y la densidad espectral de la potencia total obtenidas a través de la simulación (Capítulo III).