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Universidad PolitUniversidad Politéécnica de Madridcnica de Madrid

ETSI TETSI TELECOMUNICACIELECOMUNICACIÓÓNN

Departamento de TecnologDepartamento de Tecnologíía Fota Fotóónicanica

ComunicacionesComunicaciones ÓÓpticaspticas

EmisoresEmisoresJosJoséé M. OtM. Otóónn

AbrilAbril 20052005

GuiGuióónn

• Semiconductores•Teoría de Bandas•Nivel de Fermi•SC intrínsecos y extrínsecos•Diagramas E-k•Gap directo e indirecto

• Semiconductores y luz •Unión p-n•Diodos LED•Recombinación radiativa: fonones•Materiales para LEDs y LDs•La doble heteroestructura•Tipos de LEDs

• Del LED al LD •Emisión estimulada•Inversión de población•LEDs superradiantes

• Resonadores Fabry-Pérot•Cavidades resonantes•Modos longitudinales•Interferencias en resonadores•Funciones de Airy•Salida espectral SC+FP

• El diodo láser•Ganancia umbral•Espectro de ganancia•Ganancia de pico y dinámica•Salida LD: variaciones con tª•Láseres de pozo cuántico

• Láseres monofrecuencia•C3, DFB, DBR, VCSEL

• Comparativa LED-LD •Espectros de salida•Característica P-I•Distribución angular LED-LD•Respuesta dinámica LED-LD

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Organigrama emisores y receptoresOrganigrama emisores y receptores

Semiconductores y TeorSemiconductores y Teoríía de Bandasa de BandasLos átomos y moléculas poseen nivelesenergéticos. En los sólidos cristalinosestos niveles se transforman en bandas

Los átomos y moléculas poseen nivelesenergéticos. En los sólidos cristalinosestos niveles se transforman en bandas

La última banda ocupada por electrones (B. valencia) y la primera vacía (B. conducción) determinan las propiedades eléctricas del sólido. Si BV no está totalmente llena o solapa con BC, es un conductor. Si no, esun aislante o semiconductor según el “gap”

La última banda ocupada por electrones (B. valencia) y la primera vacía (B. conducción) determinan las propiedades eléctricas del sólido. Si BV no está totalmente llena o solapa con BC, es un conductor. Si no, esun aislante o semiconductor según el “gap”

Generación de paresPor encima de 0K, algunos electronespasan a la BC, dejando vacantes en la BV, que se llaman huecos.

Si se aplica una tensión, se produce una corriente eléctrica soportada por los e- en BC y los h+ en BV.

Generación de paresPor encima de 0K, algunos electronespasan a la BC, dejando vacantes en la BV, que se llaman huecos.

Si se aplica una tensión, se produce una corriente eléctrica soportada por los e- en BC y los h+ en BV.

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Nivel de FermiNivel de Fermi

Dependiendo de la temperatura, aparecen poblaciones de e- y h+ distribuidas según una estadística de Fermi. Se llama nivel de Fermi, Ef, el punto donde e- y h+ son equiprobables

Dependiendo de la temperatura, aparecen poblaciones de e- y h+ distribuidas según una estadística de Fermi. Se llama nivel de Fermi, Ef, el punto donde e- y h+ son equiprobables

Semiconductores intrSemiconductores intríínsecos y extrnsecos y extríínsecosnsecos

Semiconductor intrínseco

Semiconductor extrínseco de tipo pSemiconductor extrínseco de tipo n

Los semiconductores pueden ser intrínsecos o extrínsecos. Los primeros generan pares e- y h+ entre su BV y BC. Los segundos están dopados con otro elemento que les aportan predominantemente h+ (tipo p) o e- (tipo n).

El nivel de Fermi se desplaza hacia BV o BC, y la conducción se hace preferentemente por electrones (n) o por huecos (h).

Los semiconductores pueden ser intrínsecos o extrínsecos. Los primeros generan pares e- y h+ entre su BV y BC. Los segundos están dopados con otro elemento que les aportan predominantemente h+ (tipo p) o e- (tipo n).

El nivel de Fermi se desplaza hacia BV o BC, y la conducción se hace preferentemente por electrones (n) o por huecos (h).

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Diagramas EDiagramas E--kk

Hasta ahora no hemos empleado el eje X. Es usual representar en él el impulso (momento) de los portadores, k. Los diagramas E-k son muy complejos; los máximos de BV y los mínimos de BC se suelen aproximar a parábolas. Es de destacar también que los niveles que forman las bandas no están equidistribuidos por toda ella. La densidad de estados es muy baja en las cercanías del “gap”

Hasta ahora no hemos empleado el eje X. Es usual representar en él el impulso (momento) de los portadores, k. Los diagramas E-k son muy complejos; los máximos de BV y los mínimos de BC se suelen aproximar a parábolas. Es de destacar también que los niveles que forman las bandas no están equidistribuidos por toda ella. La densidad de estados es muy baja en las cercanías del “gap”

Semiconductores de Semiconductores de gapgap directo e indirectodirecto e indirecto

Cuando en un diagrama E-k el mínimo de la parábola BC coincide en abcisas con el máximo de la párábolaBV (p.ej., en el GaAs), se dice que el SC es de gapdirecto. En caso contrario (p.ej., en el Si), se dice que es de gap indirecto.

Esta distinción tiene una importancia fundamental en los procesos de absor-ción y emisión de luz en los semiconductores.

Cuando en un diagrama E-k el mínimo de la parábola BC coincide en abcisas con el máximo de la párábolaBV (p.ej., en el GaAs), se dice que el SC es de gapdirecto. En caso contrario (p.ej., en el Si), se dice que es de gap indirecto.

Esta distinción tiene una importancia fundamental en los procesos de absor-ción y emisión de luz en los semiconductores.

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InteracciInteraccióón de la radiacin de la radiacióón con los semiconductoresn con los semiconductores

AbsorciónUn fotón cuya energía sea mayor que el “gap” puede ser absorbido por un SC generando un par e--h+.

AbsorciónUn fotón cuya energía sea mayor que el “gap” puede ser absorbido por un SC generando un par e--h+.

Emisión espontáneaUn par e--h+ se puede recombinar y la energía producida manifestarse en forma de fotón

Emisión espontáneaUn par e--h+ se puede recombinar y la energía producida manifestarse en forma de fotón

Emisión estimuladaUn fotón puede estimular la recombina-ción de un par e--h+. El resultado es la emisión de dos fotones idénticos. Es el fundamento del láser.

Emisión estimuladaUn fotón puede estimular la recombina-ción de un par e--h+. El resultado es la emisión de dos fotones idénticos. Es el fundamento del láser.

UniUnióón pn p--nn

Unión p-n sin polarizarCuando contactan una zona p y una n, se forma un diodo. Se produce un trasvase de cargas y se crea una zona depletiva. Las bandas se desplazan para igualar los niveles de Fermi.

Unión p-n sin polarizarCuando contactan una zona p y una n, se forma un diodo. Se produce un trasvase de cargas y se crea una zona depletiva. Las bandas se desplazan para igualar los niveles de Fermi.

Unión p-n polarizadaSi se polariza la unión p-n en directa, se compensa la carga, se estrecha la zona depletiva y el diodo conduce. Surgen pseudoniveles de Fermi en BV y BC.

Unión p-n polarizadaSi se polariza la unión p-n en directa, se compensa la carga, se estrecha la zona depletiva y el diodo conduce. Surgen pseudoniveles de Fermi en BV y BC.

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Diodo emisor de luz (LED)Diodo emisor de luz (LED)

Una unión p-n fuertemente dopada y polarizada en directa acumula abundantes electrones y huecos en la zona depletiva, aumentando significativamente la tasa de recombinación radiativa. Un LED es un diodo que emite una parte significativa de la energía de recombinación e--h+ en forma de fotones (luz)

Una unión p-n fuertemente dopada y polarizada en directa acumula abundantes electrones y huecos en la zona depletiva, aumentando significativamente la tasa de recombinación radiativa. Un LED es un diodo que emite una parte significativa de la energía de recombinación e--h+ en forma de fotones (luz)

RecombinaciRecombinacióón n radiativaradiativa en en gapsgaps directos e indirectosdirectos e indirectos

En un diagrama E-k, la emisión de un fotón es una transición (casi) vertical, puesto que los fotones tienen bastante energía pero muy poco impulso. La recombinación e--h+ en SC de gap indirecto requeriría que simultáneamente se absorbiera o emitiera un fonón (fotón

acústico), que transporta impulso y poca energía (transición E-k horizontal).

La concurrencia de ambas transiciones es un evento muy poco probable. Como consecuencia, los SC de gap indirecto no sirven para construir LEDs

En un diagrama E-k, la emisión de un fotón es una transición (casi) vertical, puesto que los fotones tienen bastante energía pero muy poco impulso. La recombinación e--h+ en SC de gap indirecto requeriría que simultáneamente se absorbiera o emitiera un fonfonóón n (fotón

acústico), que transporta impulso y poca energía (transición E-k horizontal).

La concurrencia de ambas transiciones es un evento muy poco probable. Como consecuencia, los SC de los SC de gapgap indirecto no sirven para construir LEDsindirecto no sirven para construir LEDs

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Materiales IIIMateriales III--V para LEDs y V para LEDs y LDsLDs

Los SC más comunes para la fabricación de LEDs y LDs se basan en elementos de los grupos III (Ga, In) y V (P, As). El pico de emisión está determinado por el gap. La anchura de emisión en frecuencia es aproximadamente la misma (~2kT) en todos los casos, ya que

depende de la distribución de portadores en BV y BC. Obsérvese que una anchuraconstante en frecuencia equivale a una anchura creciente en λ

Los SC más comunes para la fabricación de LEDs y LDs se basan en elementos de los grupos III (Ga, In) y V (P, As). El pico de emisión está determinado por el gap. La anchura de emisión en frecuencia es aproximadamente la misma (~2kT) en todos los casos, ya que

depende de la distribución de portadores en BV y BC. Obsérvese que una anchuraconstante en frecuencia equivale a una anchura creciente en λ

Doble Doble heteroestructuraheteroestructura

Un LED o LD construido con un solo material dopado p y n (homoestructura) absorbería los fotones producidos en la unión p-n, por lo que su rendimiento cuántico externo sería muy bajo. El problema se soluciona creando una doble heteroestructura, en la que la unión tiene un gap inferior al de las zonas p y n.

Con la doble heteroestructura (DH) se puede obtener un dispositivo que:

• Sea transparente a la radiación emitida

• Confine los portadores de carga en la región de recombinación

• Actúe como guíaonda de la radiación por perfil de índice

Un LED o LD construido con un solo material dopado p y n (homoestructura) absorbería los fotones producidos en la unión p-n, por lo que su rendimiento cuántico externo sería muy bajo. El problema se soluciona creando una doble heteroestructura, en la que la unión tiene un gap inferior al de las zonas p y n.

Con la doble heteroestructura (DH) se puede obtener un dispositivo que:

• Sea transparente a la radiación emitida

• Confine los portadores de carga en la región de recombinación

• Actúe como guíaonda de la radiación por perfil de índice

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LEDs de emisiLEDs de emisióón superficialn superficial

Los LEDs de emisión superficial son simples y robustos. Se basan en heteroestructuras, y no incorporan guiado

Los LEDs de emisión superficial son simples y robustos. Se basan en heteroestructuras, y no incorporan guiado

Tipo Burrus

Emisión por zona pp

LEDs de emisiLEDs de emisióón lateraln lateral

En los ELED (edge-emitting LED) se cuida el confinamiento eléctrico y óptico, para obtener un diagrama de radiación de salida más acorde con su acoplamiento a fibra óptica.

La salida se guía hacia un borde, aprovechando la propia heteroestructura como guíaondaplana. Suelen ser de menor potencia y mayor ancho de banda que los superficiales.

En los ELED (edge-emitting LED) se cuida el confinamiento eléctrico y óptico, para obtener un diagrama de radiación de salida más acorde con su acoplamiento a fibra óptica.

La salida se guía hacia un borde, aprovechando la propia heteroestructura como guíaondaplana. Suelen ser de menor potencia y mayor ancho de banda que los superficiales.

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Del LED al Del LED al diododiodo llááserser

RelaciRelacióónn entreentre absorciabsorcióónn y y emisionesemisiones ((cuerpocuerpo negro)negro)

B21SνN2

AN2

B12 SνN1

ResultadoPoblaciónDensidad de

fotonesCoeficiente

N2Sν

de emisiónestimulada,

B21

Emisiónestimulada

N2---de emisiónespontánea,

A

Emisiónespontánea

N1Sνde absorción,

B12Absorción

Depende de…El procesode…

Para que un cuerpo negro ideal pueda mantenerse en equilibrio térmicose requiere que:

BBB ≡= 2112 3

38ch

BA νπ=

10

InversiInversióónn de de poblacipoblacióónn

Si los coeficientes de absorción y emisión estimulada son iguales…

BBB ≡= 2112…y se desea que predomine la emisión estimulada …

…es necesario sacar el sistema del equilibrio, produciendo unainversiinversióónn de de poblacipoblacióónn

En los SC es relativamente fácil conseguir la inversión de poblaciónincrementando suficientemente la inyección de portadores

InyecciInyeccióónn de de portadoresportadores

Bombeoóptico

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LEDs superradiantesLEDs superradiantes

Los LED superradiantes o superluminiscentes se basan en la amplificación de la emisión espontánea (ASE).

Producen haces más colimados que los ELED normales, y su producto ancho de banda x potencia es superior.

Los LED superradiantes o superluminiscentes se basan en la amplificación de la emisión espontánea (ASE).

Producen haces más colimados que los ELED normales, y su producto ancho de banda x potencia es superior.

CavidadesCavidades resonantesresonantesConseguida la inversiinversióónn de de poblacipoblacióónn, interesa incrementar la densidaddensidad

de de fotonesfotones con el fin de aumentar la ganancia…

…para ello se encierra el medio activo entre dos espejos paralelos, constituyendo una cavidadcavidad resonanteresonante FabryFabry--PPéérotrot

Modoslongitudinales

espejo espejo

medioactivo

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ResonadoresResonadores FabryFabry--PPéérotrot0E

rE0tE0

'0trE2

0 'trE'0ttE

30 'trE4

0 'trE5

0 'trE6

0 'trE7

0 'trE60 ''rttE

20 ''rttE

40 ''rttE

''0 rttE

30 ''rttE

50 ''rttE

Las cavidades FP son dispositivos interfero-métricos que se emplean como resonadoresópticos y como filtros ópticos muy estrechos.Su efecto es tanto más notable cuanto másestrecho es el filtro y mayor reflectividad tienen las caras.Existen muchos ejemplos de interferencias FP naturales: pompas de jabón, alas de insectos...

Las cavidades FP son dispositivos interfero-métricos que se emplean como resonadoresópticos y como filtros ópticos muy estrechos.Su efecto es tanto más notable cuanto másestrecho es el filtro y mayor reflectividad tienen las caras.Existen muchos ejemplos de interferencias FP naturales: pompas de jabón, alas de insectos...

21''

rttrr−=

−=

π

∆ϕ

00 90

π

θ

∆ϕ

θcθp

00 90θθc

Los desfases de lasreflexiones son 0 ó πLos desfases de las

reflexiones son 0 ó π

FuncionesFunciones de Airyde Airy

…siendo…siendo

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−=

2sen

121

2sen

12

22

2

22

2

δ

δ

rr

rr

II ir

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

+

=

2sen

121

1

22

2δ

rr

II it

tdnk θλπδ cos22

1 ⋅=Λ= Cuando la reflectividad es suficientementealta, se selecciona una serie de frecuenciasópticas que son soluciones estacionarias de la cavidad, es decir, modos longitudinales

permitidos por esa cavidad

Cuando la reflectividad es suficientementealta, se selecciona una serie de frecuenciasópticas que son soluciones estacionarias de la cavidad, es decir, modosmodos longitudinaleslongitudinales

permitidos por esa cavidad

r2=0,04 r2=0,18

r2=0,80

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FuncionesFunciones de Airy (y II)de Airy (y II)

Las funciones de Airy se extienden entre –∞ y +∞.

El espectro de salida correspondiente a la

emisión del material se verá filtrado por la

cavidad, produciendo únicamente las frecuencias permitidas, las cuales a su vez tendrán la intensidad

determinada por el espectro de emisión

Las funciones de Airy se extienden entre –∞ y +∞.

El espectro de salida correspondiente a la

emisión del material se verá filtrado por la

cavidad, produciendo únicamente las frecuencias permitidas, las cuales a su vez tendrán la intensidad

determinada por el espectro de emisión

CondiciCondicióón de ganancia umbraln de ganancia umbral

[ ] 02

02 )(exp)2exp( ELgLjkrEE inth =−⋅−= α

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+=

RLg inth

1ln1α

Lnc

Lncm

eff

effm

2

2

=∆

=

ν

ν

módulo

fase

14

Efc-Efv > Eg

inversiinversióón de poblacin de poblacióónnEl medio tiene ganancia diferencial

Ec

Ev

E

k

Eg

Efc

Efv

hν

Espectro y curva de gananciaEspectro y curva de gananciaO r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

0,65 0,70 0,75 0,80 0,850

1

2

3

4

5

6

7

8

AlGaAs SQW

Rec

ombi

naci

ón E

spon

táne

a(1

028 e

V-1

cm-3

s-1)

Longitud de Onda (µm)

1018

2 x 1018

3 x 1018

4 x 1018

5 x 1018

6 x 1018

7 x 1018

8 x 1018

9 x 1018

1019 cm-3

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o O r i g i n 6 0 D e m o

0,65 0,70 0,75 0,80 0,85-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

9x10

188x

1018

7x10

18

6x10

185x

1018

3x10

182x

10184x

1018

1019 cm

-3 AlGaAs SQW

Gan

anci

a de

l Mat

eria

l (cm

-1)

Longitud de Onda (µm)

1018 c

m-3

Φ

z

g- >0α

Φ0

g <0-α

g =0-α

Ganancia de pico y dinGanancia de pico y dináámica del lmica del lááserser

SNgvNqV

IdtdN

gtact

)(−−=τ

esppg

NSSNgvdtdS

τβ

τ+−Γ= )(

El comportamiento dinámico del láser se rige por dos ecuaciones no lineales acopladas

El comportamiento dinámico del láser se rige por dos ecuaciones no lineales acopladas

gth

Nth

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Salida lSalida lááser variando corrienteser variando corriente

LD: zona LED. Gran anchura espectral

781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791

Longitud de onda (nm)

Pote

ncia

ópt

ica

(u.a

.)

30 32 34

LD: por debajo y por encima de la corriente umbral

781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791

Longitud de onda (nm)

Pote

ncia

ópt

ica

(u.a

.)

34 38

Al superar la corrienteumbral se selecciona un modo y se concentra la potencia en él.

En principio la frecuenciade emisión debería ser constante…

La corriente umbral Ith(S=0):

La densidad de corriente

DisminuyeDisminuye con el espesor de la capa activa

t

thactth

NqVIτ

=

t

ththth

qlNAIJ

τ==

40 mA

35 mA

30 mA

25 mA

20 mA

16 mA

14 mA

Salto de modo (Salto de modo (modemode hoppinghopping))

… pero pueden aparecer bruscos saltos de modo al variar la corriente o la temperatura. La variaciónde longitud de onda afecta a la dispersión porquecada modo neff (I,T)Los saltos se deben a:

• ganancia (T)• efectos no lineales

Láseres monofrecuencia estabilizados con modificaciones de la cavidad.

… pero pueden aparecer bruscos saltos de modo al variar la corriente o la temperatura. La variaciónde longitud de onda afecta a la dispersión porquecada modo neff (I,T)Los saltos se deben a:

• ganancia (T)• efectos no lineales

Láseres monofrecuencia estabilizados con modificaciones de la cavidad. Dentro de cada modo hay

también ligeras variaciones de λ debidas a la temperatura…

Dentro de cada modo hay también ligeras variaciones de λ debidas a la temperatura…

781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791

Longitud de onda (nm)

Pote

ncia

ópt

ica

(u.a

.)

38 40

16

VariaciVariacióón de la corriente umbraln de la corriente umbral

…pero el efecto más importante de la temperatura es la variación de la corriente umbral

…pero el efecto más importante de la temperatura es la variacila variacióón de la corriente umbraln de la corriente umbral

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

00 exp

TTIIth Temperatura

característica

LLááseresseres de de pozopozo cucuáánticontico

En los láseres de pozocuántico (QW), el espesorde la capa activa se reduce a unos pocos nm.

Los electrones confinadosmanifiestan propiedadesondulatorias y las bandasse colapsan en nivelesenergéticos simples, desdelos cuales se produce la emisión láser.

Actualmente la prácticatotalidad de láserescomerciales son de pozocuántico. La estructuramás habitual es el pozocuántico múltiple (MQW). Existen también hiloscuánticos y puntoscuánticos, confinados en dos y tres dimensionesrespectivamente.

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EstructuraEstructura de un de un llááserser

Un láser comercial, ademásdel diodo láser en sí, llevaincorporados habitualmente:

• dispositivos de regulaciónde temperatura (Peltier)

• óptica de acoplo a la fibra óptica

• aislamiento óptico de radiación de retorno(Faraday)

• Fotodiodo de control

El El llááserser CC33

Láser de cavidades acopladas o cleaved coupled cavities

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LLááseresseres de de reflexireflexióónn selectivaselectiva

• Láser de realimentación distribuida(DFBDFB, distributed feedback)

• Láser de reflexión por difracción Bragg (DBRDBR, diffractive Bragg reflection)

DFB y DBR reflejan/difractan selectivamente la longitud de onda correspondiente al doble de su espaciado.

Así se consiguen láseres monocromáticos estables

mneff

Bragg

Λ=

2λ

LLááseresseres de de cavidadcavidad vertical (VCSEL)vertical (VCSEL)

Los láseres VCSEL está basados en espejos Bragg ( monofrecuencia), construidos verticalmente sobre unaoblea. Permiten fabricaciónparalela masiva. Pueden asociarseen arrays que operen de forma coordinada.

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EspectrosEspectros de de salidasalida de de emisoresemisoresLas salidas espectralesson muy diferentes(observar escalas)

•El LED puede tener 100 nm FWHM.

•El LD FP es multilínea

•El DFB y el VCSEL son monofrecuencia aunquesiguen mostrandodependencia con la temperatura.

•La cualidad de monofrecuencia se midecon la relación de supresión de modolateral (SMSRSMSR):

•SMSR FP: 3-20 dB

•SMSR DFB: >30 dB

CaracterCaracteríísticastica PP--I de LED y LDI de LED y LD

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DistribuciDistribucióónn angular de LED y LDangular de LED y LD

El LED se comportadinámicamente como un filtro paso bajo:

Los tiempos de subida y bajada son aproximada-mente iguales y estánrelacionados con la vidamedia de los portadores.

Existe una relación aprox. inversa entre potencia del LED y velocidad.

Valores típicos:

10 MHz-1GHz

RespuestaRespuesta dindináámicamica del LEDdel LED

( )[ ]totbajadasubida

totf

PfP

τττπ

2.221

)0()(

,

212

≈+

=

21

El LD tiene un comportamientodinámico diferente del LED. Presenta unas oscilaciones de relajación cuya frecuencia dependede la corriente de polarización:

RespuestaRespuesta dindináámicamica del LDdel LD

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−= 1

21

th

b

pspr I

Ifττπ

El tiempo de encendido del LD depende tambiénde la corriente de polarización. Si la corrienteestá por debajo de Ith, aparece un retardorelacionado con la vida media de los portadoresportadores:

Si el LD está previamente polarizado porencima de Ith, se puede modular hasta la frecuencia dictada por la vida media de losfotonesfotones

)(ln

thbpuls

pulsd III

It

−+=τ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=−

RLv ingp

1ln11 ατ