Láser de semiconductor sometido a retroalimentación óptica: Aplicación a la medida de distancias.

Abstract

RESUMEN: Los láseres de semiconductor son sistemas optoelectrónicos en constante desarrollo desde su descubrimiento en la década de los 60. En concreto, el láser de cavidad vertical (VCSEL) presenta unas características que lo distinguen de otros láseres de semiconductor. Su capacidad para emitir luz en un haz circular estrecho, lo hace propicio para acoplamiento a fibra óptica. Su pequeño tamaño, lo convierte en un dispositivo barato y muy versátil. Además, opera en un único modo longitudinal, característica que lo distingue de los demás láseres de semiconductor y gracias a la cual lo convierte en un láser ideal para la medida de distancias. El método de medida de distancias conocido como interferometría de automezcla consiste en reintroducir parte de la emisión del láser en el propio dispositivo después de reflejarse en un blanco. Los cambios en las características de emisión del láser dependen de la distancia al blanco permitiendo entonces la medida de la distancia que la luz ha recorrido. En este trabajo empleamos un VCSEL que emite en el infrarrojo con longitud de onda de 1550nm. Nuestro objetivo será caracterizar el láser, construir un circuito de fibra óptica capaz de reintroducir el haz y finalmente medir la distancia que ha recorrido la luz desde que se emite hasta que regresa al láser. Este trabajo pretende estudiar como el VCSEL puede usarse para la medida de distancias y la precisión de esta medida.

ABSTRACT: Semiconductor lasers are optoelectronic devices which market have been growing up since they were discovered in 60´s decade. In particular, vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL) have some characteristics that distinguish them from other semiconductor lasers. Their ability for emiting in a narrow rounded beam makes them perfect devices for coupling with optical fibers. Their small size makes them cheap and very versatile devices. More over, they work in a single longitudinal mode. This characteristic distinguish them from any other semiconductor laser, and it is this fact what turns them in ideal lasers for the measurement of distances. Self mixing interferometry measurement method consists on reintroducing part of the laser emission in the laser device after reflection at a target. Changes in the laser emission characteristics depend on the distance to the target. In this way the distance that the light has travelled can be measured. In this project we are going to use an infra-red VCSEL with a wavelength of 1550nm. Our objective will be to characterise the laser, to build an optical fiber circuit able to feedback the light and finally to measure the distance that the light has travelled in its way back to the laser. This project pretends to study how the VCSEL can be used for measuring distances and the precision of this measurement.