Estudio experimental de peines de frecuencia óptica generados por láseres de semiconductor

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se ha realizado un estudio experimental de la dinámica no lineal encontrada al trabajar con láseres de semiconductor; en concreto, se ha estudiado la generación de peines de frecuencia óptica. Para ello, se han utilizado dos técnicas distintas, la de encencido por ganancia y la de inyección óptica. En la primera parte del trabajo se ha realizado una breve introducción teórica de los conceptos más importantes, con la descripción del equipamiento experimental utilizado. Tras esto, se encuentra una parte dedicada a la caracterización del láser de semiconductor de emisión lateral utilizado, cuyo objetivo es conocer las propiedades de éste operando en onda continua. Posteriormente y para dicho láser, se analiza el estudio de los peines de frecuencia obtenidos con la técnica de encendido por ganancia, en función de la frecuencia y la amplitud de modulación para dos corrientes de bias distintas. Finalmente, se ha analizado la técnica de inyección óptica para la generación de peines de frecuencia. Se ha inyectado una única frecuencia u otro peine de frecuencias provenientes de un láser maestro en el láser de emisión lateral (láser esclavo). Los resultados se han estudiado mediante la realización de mapas de dinámica no lineal.

ABSTRACT: In this dissertation, we have carried out an experimental study of the non-linear dynamics that are found in semiconductor lasers; specifically, the generation of optical frequency combs. To do this, two different techniques have been used, gain switching and optical injection. In the first part of the work, a brief theoretical introduction of the most important concepts has been made, including with the description of the measurement equipment used. After this, we have characterized the edge emitting semiconductor laser operating in a continuous wave regime, in order to know its properties. Subsequently, we have studied the generation of optical frequency combs under gain switching for two different bias currents. Finally, optical frequency combs generated by optical injection of a single frequency or another optical frequency comb from a master laser in an edge-emitting semiconductor laser (slave laser) have been analyzed. The results have been studied using non-linear dynamics maps.