Fotónica

Realizamos estudios experimentales y teóricos sobre como la luz emitida por un láser de semiconductor se ve afectada por luz proveniente de otro láser o del mismo láser de semiconductor. El interés de estos estudios es doble. Desde un punto de vista fundamental, profundizamos en la variada dinámica no lineal de estos sistemas. Desde un punto de vista aplicado, pretendemos utilizar estos sistemas para realizar procesado de señal a altas velocidades. En la actualidad nuestra actividad se realiza dentro de los siguientes proyectos: 

PROYECTO COMBINA

En este proyecto estamos especialmente interesados en los peines de frecuencia óptica. Estos se usan en metrología, en la medida de frecuencia absoluta, detección remota, generación de THz, fotónica de microondas y comunicaciones ópticas coherentes. El método ideal para la generación del peine depende de la aplicación propuesta. Mientras que los láseres de modo bloqueado pueden generar trenes de pulsos de ps con velocidades de repetición de decenas de GHz que son útiles para el multiplexado óptico en el dominio temporal, los peines para comunicaciones ópticas se generan usualmente mediante moduladores electro-ópticos. Recientemente el encendido por ganancia de láseres de semiconductor monomodo ha aparecido como una alternativa a la modulación electro-óptica debido al menor coste y complejidad del transmisor.

El objetivo de este proyecto es estudiar, tanto desde un punto de vista teórico como experimental, las características de los peines de frecuencia generados por láseres de semiconductor. Distintos tipos de láseres de semiconductor y de técnicas se usan para generar peines de frecuencia: desde láseres de modo bloqueado hasta láseres de semiconductor encendidos por ganancia como VCSELs, láseres de modo discreto, DFBs, y láseres multisección. Técnicas novedosas, como la inyección óptica, se introducen para mejorar las características del peine de frecuencia. Los experimentos los realizamos en el laboratorio de Comunicaciones Ópticas del IFCA. 

En proyectos anteriores hemos estudiado  como los cambios rápidos de la polarización o de los modos transversales emitidos por el VCSEL al ser sometido a inyección óptica pueden ser utilizados para conseguir diversas funciones de procesado todo-óptico de señal: memorias ópticas, inversión y regeneración de señal. También hemos estudiado las aplicaciones de los VCSELs a la medida de distancias.

PROYECTO PHOCUS

El objetivo del proyecto europeo PHOCUS (Towards a photonic liquid state machine based on delay-coupled systems) es el estudio de un nuevo sistema fotónico capaz de procesar información de forma eficiente y rápida. La idea básica es utilizar láseres de semiconductor con retroalimentación retrasada para generar un espacio con dimensión alta. De esta forma se pretende sustituir las redes neuronales basadas en cientos de componentes por un número pequeño de componentes fotónicos acoplados. Este sistema fotónico permitirá un procesado de información a altas velocidades (en el rango de MHz-GHz).

Instituto de Física de Cantabria
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El Instituto de Física de Cantabria es un Centro Mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y de la Universidad de Cantabria.

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