Laseres para WDM Plática presentada por Daniel Enrique Ceballos Herrera Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) 20 de Abril del 2004

Contenido Introducción a fibras ¿Qué es WDM? Características que requieren los emisores de WDM ¿Qué laseres cumplen estos requerimientos? Explicación del funcionamiento de estos emisores

Introducción a fibras

Introducción a fibras En comunicaciones se emplean fibras monomodo Se usan pulsos para trasmitir señales Las longitudes de onda que se emplean para la propagación de señales es de =0.9, 1.3, y 1.55 m (esto se debe a que en esas , la dispersión y la atenuación de la fibra son mínimas)

Coeficiente de dispersión D Introducción a Coeficiente de atenuación (dB/Km)  (m) Coeficiente de dispersión D (ps/Km-nm)  (m)

¿Qué es WDM? Las fibras disponen de un gran ancho de banda (THz) Para aprovechar el ancho de banda disponible pueden multiplexarse varios canales a diferentes longitudes de onda Esta técnica se llama Multiplexión por división de longitud de onda (WDM, por sus siglas en inglés Wavelength division multiplexing)

¿Qué es WDM? Si se multiplexan mas de 8 canales, la técnica se llama DWDM (Dense Wavelength división Multiplexing)

¿Qué es WDM? El estándar de la unión internacional de telecomunicaciones (UIT) define una cuadrícula de longitudes de onda permitidas dentro de una ventana que va desde los 1525 nm hasta los 1565 nm (diferencia =40 nm)

¿Qué es WDM? El espaciado entre dos longitudes de onda puede ser de 200GHz (1.6 nm), 100 GHz (0.8 nm), o incluso menos

Características que requieren los emisores de WDM Potencias menores a 100 mW Generación precisa de las longitudes de onda de la luz que emiten Capacidad de sintonización dentro del ancho de banda de los amplificadores ópticos tales como los EDFA´s Rapidez de conmutación de la longitud de onda dependiendo de la aplicación

Características que requieren los emisores de WDM Los láseres empleados en los sistemas WDM necesitan garantizar la estabilidad de la longitud de onda durante el tiempo de vida del dispositivo Que sean sintonizables

Características que requieren los emisores de WDM

¿Qué laseres cumplen estos requerimientos?

¿Qué laseres cumplen estos requerimientos? Laseres de emisión lateral Laseres de cavidad vertical y de emisión superficial (VCSEL´s) Laseres de Pozo Cuántico Laseres con DBR Laseres con DFB Laseres de amarre de modos Todos pueden ser sintonizables

Explicación del funcionamiento de estos emisores VCSEL (vertical Cavity Surface Emitting Lasers)

Explicación del funcionamiento de estos emisores Tienen pequeño volumen y por ende poca ganancia

Explicación del funcionamiento de estos emisores

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laseres de Pozo Cuántico

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laser de cavidad externa

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laser de cavidad externa y rejilla de difracción

Explicación del funcionamiento de estos emisores Porque no colocar la rejilla en la misma construcción del dispositivo

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laser DBR (Distributed Bragg Reflector)

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laser DBR sintonizable

Explicación del funcionamiento de estos emisores Porque no colocar la rejilla de brag en la Región activa del laser semiconductor

Explicación del funcionamiento de estos emisores Laser de DFB (Distributed Feedback Laser)

Comentario Se esta desarrollando un proyecto denominado MONOPLA (Monolithic short Optical Pulse Laser sources for ultrahigh speed communications) para obtener laseres de pulsos muy cortos de 1 ps de duración con amarre de modos

Referencias Govind P. Agrawal, “Fiber Optic Communication System”, segunda edición, Editorial John Wiley & Sons, 1997 Hecht, “Óptica”, tercera edición, editorial Addison Wesley, 2000 http://www.conectronica.com/articulos/fibra39a.htm http://ttt.upv.es/~framos/Fibra/wdm_scm.html http://ttt.upv.es/~framos/Fibra/efectos_nl.html http://www.lasercomponents.co.uk/wwwuk/news/vcsel.htm http://www.uni-muenster.de/Physik/AP/Lange/research/vcsel/vcsel1xx.htm