Generación de pulsos cortos mediante diodos láser 'Gain switching': estudio de técnicas de compresión experimental basadas en Lazos Ópticos no Lineales (NOLM)

摘要

El presente trabajo de tesis se centra en el estudio teórico y experimental de las fuentes pulsadas basadas en la técnica Gain Switching aplicada a diodos láser y su mejora mediante el uso de un dispositivo compresor de lazo no lineal. Para ello se ha propuesto un dispositivo compresor compacto que de manera directa, sin etapas intermedias, permite corregir y mejorar las características de estas fuentes. Esta mejora amplía el rango de aplicaciones para las que Gain Switching puede ser la fuente de pulsos cortos de referencia. El sistema que se ha diseñado e implementado combina una fuente GS con un lazo no lineal formado por una fibra óptica microestructurada altamente no lineal y un amplificador de semiconductor no lineal, que permite ofrecer la compresión y mejora del perfil de pulsos asimétricos y complejos de baja energía, en el entorno de los picosegundo en una sola una etapa, eliminando así la necesidad de pre-procesado de los pulsos. Esto permite disponer de un sistema menos complejo, más estable y eficiente, y que aproveche una de las cualidades básicas que define a las fuentes Gain-Switching, como es su sencillez y su carácter de técnica directa. Además, se consigue abrir la posibilidad de utilizar el modo multipulso del régimen Gain Switching, ya que el compresor permite aislar y comprimir el pulso principal, lo que pone al alcance de GS la obtención de pulsos con un ancho menor. El resultado del estudio es una fuente pulsada conjunta formada por dispositivos Gain Switching optimizados mediante un esquema compresor de lazo no lineal compacto. La obtención de pulsos de pocos picosegundo partiendo de fuentes Gain Switching abre la líneas futuras de este trabajo. Nuestro interés se centrará en dos objetivos: aumentar el factor de compresión y realizar un estudio detallado de la energía que los pulsos transportan para adaptar la fuente a nuevas aplicaciones, como su uso en la generación de terahercios y ondas milimétricas o su empleo como fuente pulsada en el ámbito de la imagen médica.