Modelado de la modulación cruzada de la polarización en amplificadores ópticos de semiconductor: aplicaciones a los sistemas de comunicaciones ópticas
La modulación cruzada de la polarización (XPolM,Cross-Polarization Modulation) es un fenómeno no lineal que se presenta en la regiónactiva de un ampli?cador óptico de semiconductor (SOA, Semiconductor OpticalAmpli?er) y se ha utilizado recientemente en la instrumentación de diferentesbloques de proc...
| Author: | |
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| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2009 |
| Country: | México |
| Institution: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repository: | Repositorio Institucional CICESE |
| Language: | Spanish |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/280 |
| Online Access: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/280 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | info:eu-repo/classification/Autor/Protocolos para redes de computadora,DVB-RCS,MPEG-4,DMIF,Conexión de Internet,Satélites artificiales en telecomunicaciones info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3325 |
| Summary: | La modulación cruzada de la polarización (XPolM,Cross-Polarization Modulation) es un fenómeno no lineal que se presenta en la regiónactiva de un ampli?cador óptico de semiconductor (SOA, Semiconductor OpticalAmpli?er) y se ha utilizado recientemente en la instrumentación de diferentesbloques de procesamiento de señales en el dominio completamente óptico. Talesbloques de procesamiento son considerados elementos imprescindibles para eldesarrollo de los futuros sistemas fotónicos de telecomunicaciones de altavelocidad (cientos de Giga bits por segundo), donde la información estransmitida y guiada a través de ?bras ópticas. Esto se debe a que dichosbloques o subsistemas posibilitan la instrumentación de una amplia gama defunciones completamente ´ópticas sin la necesidad de realizar ninguna conversiónóptica-eléctrica (OE) ni eléctrica-óptica (EO). En efecto, la conversión OE-EOconstituye una de las principales desventajas y cuellos de botella de losactuales sistemas de telecomunicaciones basados en bloques de procesamientoopto-electrónicos. Algunas de las funciones más importantes que se hanestudiado e implementado actualmente utilizando el fenómeno de la XPolM dentrode SOAs son la conversión en longitud de onda, la conmutación óptica, laspuertas lógicas, los elementos de memoria y los registros de corrimiento, etc.Las funciones completamente ópticas desarrolladas hasta ahora utilizando el fenómenode la XPolM representan, sin embargo, solamente un pequeño conjunto de lasaplicaciones potenciales que se pueden realizar con la ayuda de éste fenómeno.En este sentido, se trata de un fenómeno no completamente explotadoexperimentalmente ni completamente comprendido teóricamente. Por lo tanto, el interésy la motivación fundamentales del presente trabajo de tesis son obtener unamejor comprensión del fenómeno de la XPolM y poder así predecir sucomportamiento a través de un modelo semi-clásico basado en la matriz de densidad en donde seconsideran las características intrínsecas del material semiconductor de la regiónactiva de un SOA masivo (bulkSOA). En el modelo desarrollado, la perturbacióndel medio ampli?cador provocada por la propagación de un campo electromagnéticoa través de éste se modela considerando una distribución longitudinal no homogéneade la densidad de portadores a lo largo de toda la región activa del SOA. Enotras palabras, se utiliza la técnica de modelado por secciones para determinarla perturbación sobre el medio activo y la propagación del campo electromagnéticodentro del ampli?cador. Posteriormente, considerando que la birrefringenciainducida es el principal mecanismo físico que interviene en la manifestacióndel fenómeno de la XPolM, se utiliza el método del índice efectivo paraanalizar la guía de onda constituida por el SOA masivo bajo estudio. De estamanera, se plantea una metodología con la que es posible calcular labirrefringencia estructural y la birrefringencia inducida a lo largo de toda laregión activa de un SOA masivo. Finalmente, utilizando un banco experimentalestable y repetitivo que permite la caracterización del fenómeno de la XPolMdentro de un SOA masivo, se realiza la comparación y validación de losresultados obtenidos con nuestro modelo desarrollado. |
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