Medida de los parámetros estáticos y dinámicos de un láser de semiconductor de emisión de cavidad vertical

Abstract

Los láseres de semiconductor de cavidad vertical (VCSELs) son dispositivos que están suscitando un gran interés desde el punto de vista de sus aplicaciones. Se postulan como una de las fuentes láser del futuro debido a sus excelentes prestaciones, en comparación con los láseres de semiconductor habituales de emisión lateral. Por citar algunas de sus ventajas, presentan un tamaño muy reducido, consumen poca potencia, presentan buen acoplo a fibra, operan en un solo modo longitudinal y minimizan los costes de producción. Entre las aplicaciones más relevantes se encuentran los ratones ópticos, impresoras láser, y sobre todo sistemas de comunicaciones ópticas a corta y media distancia. En este trabajo, el láser objeto de estudio es un VCSEL monomodo longitudinal emitiendo con una longitud de onda de 1550 nm. Esta longitud de onda pertenece a una región del espectro donde las características de transmisión de las fibras son favorables pues la atenuación que producen es mínima: 0.2 dB/km. En este trabajo se pretende realizar una serie de medidas que sirvan para conocer algunos de los parámetros que caracterizan estos láseres. Las medidas de espectros ópticos y espectros eléctricos de radiofrecuencia se usan para caracterizar el fenómeno de las oscilaciones de relajación que aparece en estos láseres y para conocer parámetros del láser como la ganancia diferencial. A partir de curvas luz-corriente se obtienen parámetros estáticos del láser como la corriente umbral y la eficiencia cuántica diferencial. Se miden además la potencia de cada una de las polarizaciones lineales perpendiculares en que puede emitir el VCSEL, y otras características relevantes como la frecuencia de las oscilaciones de relajación y la ganancia diferencial.