Análisis teórico para el Diseño de un fotodetector no lineal ultra-rápido en la banda c de telecomunicaciones ópticas hecho a partir de una guía de onda de múltiples pozos cuánticos

Abstract

Este trabajo pretende obtener por medio de estudios teóricos y computacionales las características optimas para una guía de onda (WaveGuide o WG) rectangular basada en semiconductores que conforman múltiples pozos cuánticos (Multiple Quantum Well o MQW) cuya función es la detección no lineal para pulsos de luz ultra rápidos, la estructura del WG permitirá maximizar el coeficiente de absorción no lineal (α2) para luz infrarroja (1550nm) dado que a esta longitud de onda funcionan las redes de telecomunicaciones ópticas donde tiene aplicaciones prometedoras. El fenómeno absorción de dos fotones (Two photon absortion o 2PA) es importante ya que aumenta la sensibilidad del foto-detecto (Photodetector o PD), mas aun cuando se puede tomar el caso no degenerado, donde podemos considerar la señal a detectar como un pulso prueba e implementar una fuente láser local como bombeo, es decir que existen dos campos de radiación con frecuencias diferentes. La WG permite colectar la luz que sale al final de un enlace a fibra óptica sin perdida de información.

Abstract: This work aims to obtain by means of theoretical and computational studies, the optimal characteristics for a rectangular waveguide (WG) based on semiconductors that form multiple quantum wells (MQW) whose function is the nonlinear detection for pulses of Ultra-fast light, the structure of WG will allow maximizing the non-linear absorption coefficient (α2) for infrared light (1550nm) since at this wavelength optical optical networks work where it has applications promising. The absorption phenomenon of two photons (Two photon absortion or 2PA) is important since it increases the sensitivity of photodetector (PD), even more so when the non-degenerate case can be taken, where we can consider the signal to be detected as a pulse test and implement a local laser source as pump, that is, there are two radiation fields with different frequencies. The WG allows to collect the light that comes out at the end of a fiber optic link without loss of information.