Publication: Estudio experimental del bloqueo en fase de modos laterales y de la dinámica no lineal en diodos láser acoplados lateralmente
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2011-01
Defense date
2011-01-14
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Abstract
Las características de emisión y de la dinámica en diodos láser acoplados lateralmente han sido objeto de estudio durante las últimas tres décadas. Los estudios teóricos realizados se han centrado fundamentalmente en la obtención de un haz de salida de alta calidad y potencia por bloqueo en fase de los campos de cada uno de los láseres.
Además, estudios en la dinámica de estos dispositivos indican la existencia de varios
regímenes no lineales donde el papel del bloqueo en fase de los láseres no está lo
suficientemente explicado. Sin embargo, en estas tres décadas, se han producido muy
pocos trabajos experimentales dedicados al estudio de estos dispositivos. Y es esta
escasez de trabajos experimentales lo que ha motivado la presente tesis.
En esta tesis se estudian láseres acoplados lateralmente de distintas dimensiones con el objetivo de obtener una visión global de su funcionamiento. Para ello, se ha concebido una metodología experimental para la identificación de los distintos regímenes de funcionamiento de estos dispositivos. Esta metodología tiene como base el análisis del los espectros ópticos de campo cercano y campo lejano así como el análisis del espectro de RIN.
A partir de estos resultados, se ha podido identificar por primera vez que los
láseres de semiconductor acoplados lateralmente presentan tres regímenes de funcionamiento distinto dependientes de las corrientes de polarización inyectadas:
phase locking, lateral mode locking y unlocking. El régimen de phase locking se
caracteriza por la emisión de apenas un modo lateral (en nuestro caso, el modo en
contra fase) mientras que en el régimen de lateral mode locking aparecen dos modos
laterales, uno en fase y otro en contra fase. La emisión de ambos modos laterales
implica la existencia de una nueva frecuencia de resonancia igual a la frecuencia de separación entre ellos. Finalmente en el régimen unlocking cada láser emite de forma independiente no presentando una relación de fase entre los modos.
A partir del análisis de alta resolución espectral, se han podido identificar los regímenes no lineales y caóticos de funcionamiento de estos dispositivos. Además, ha permitido explicar el mecanismo responsable por su existencia. La aparición de no linealidades en los láseres acoplados lateramente se da cuando el dispositivo esta en lateral mode locking y se debe a la interacción con la frecuencia de relajación de oscilación. El trabajo desarrollado en esta tesis ha permitido una clarificación del
funcionamiento de los láseres de semiconductor acoplados lateralmente y deja una base experimental para el desarrollo de nuevos modelos teóricos capaces de simular el
funcionamiento de estos dispositivos.
Description
Keywords
Láseres acoplados lateralmente, Análisis espectral