Estrategias de optimización de peines de frecuencia ópticos generados mediante conmutación de ganancia y bloqueo de modos en láseres semiconductores compactos

En esta tesis se investigan estrategias para mejorar la generación de peines de frecuencias ópticas en láseres semiconductores compactos mediante dos enfoques complementarios: la conmutación de ganancia con inyección óptica y el bloqueo de modos integrado con esquemas novedosos de amplificación. En...

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Bibliographic Details
Author: Plaza Vas, Daniel
Format: doctoral thesis
Publication Date:2025
Country:España
Institution:Universidad de Cantabria (UC)
Repository:UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria
Language:English
OAI Identifier:oai:dnet:ucreareposit::79e3fe765c12d9179c0ac42708e41a19
Online Access:https://hdl.handle.net/10902/39852
Access Level:Open access
Keyword:Láseres de semiconductor
Peines de frecuencia ópticos
Circuitos de fotónica integrada
Dinámica no-lineal
Conmutación de ganancia
Láseres de modo bloqueado
Láseres de emisión superficial de cavidad vertical
Semiconductor lasers
Optical frequency combs
Photonic integrated circuits
Nonlinear dynamics
Gain switching
Modelocked lasers
Vertical cavity surface-emitting lasers
Discrete mode lasers
Description
Summary:En esta tesis se investigan estrategias para mejorar la generación de peines de frecuencias ópticas en láseres semiconductores compactos mediante dos enfoques complementarios: la conmutación de ganancia con inyección óptica y el bloqueo de modos integrado con esquemas novedosos de amplificación. En el caso de los dispositivos con conmutación de ganancia, se explora de forma sistemática la inyección óptica como un medio para mejorar la calidad del peine y adaptar sus propiedades, estableciendo marcos predictivos en VCSELs y demostrando funcionalidades como la generación de peines duales ampliamente sintonizables en láseres de modo discreto. Para los láseres integrados con bloqueo de modos, se aborda la limitación intrínseca de la potencia de salida proponiendo y validando un diseño de amplificador integrado personalizado que incorpora un absorbedor saturable para suprimir la realimentación amplificada desestabilizadora, al tiempo que permite una amplificación eficiente de los pulsos. Estos estudios no solo profundizan en la comprensión de las dinámicas no lineales que subyacen a los peines de frecuencias ópticos basados en láseres semiconductores, sino que también proporcionan soluciones prácticas que impulsan su aplicabilidad en comunicaciones ópticas de alta capacidad, metrología de precisión y nuevas plataformas de integración fotónica.