Tesis doctoral
Título | Integrated coherent reception and polarization management for next generation access networks |
Estado | Finalizado |
Autor | José Darío Sarmiento Merenguel |
Director/es | Robert Halir , Alejandro Ortega Moñux |
Universidad | Universidad de Málaga |
Centro | Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación |
Departamento | Ingeniería de Comunicaciones |
Fecha lectura | 13-11-2017 |
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La fotónica, entendida como la ciencia de generar, detectar y manipular la luz,
subyace bajo infinidad de tecnologías desde su aparición a principios de los años 60.
Existe un amplio abanico de aplicaciones fotónicas que van, desde los usos más
cotidianos (cine 3D), hasta aplicaciones médicas (cirugía láser) pasando por la
aplicación más relevante, las comunicaciones ópticas, contando con un papel
fundamental en la era de la información.
Una de las líneas de investigación más destacadas en el ámbito, es la fotónica
integrada, cuya misión es integrar en chip diferentes funcionalidades con el fin de
procesar la luz. Entre las principales aplicaciones de los dispositivos fotónicos
integrados se pueden encontrar los transmisores y receptores para sistemas de
comunicaciones ópticas, enfocados tanto para comunicaciones de largo alcance
(“telecom”), como de corto alcance (“datacom”), usadas estas últimas en centros de
datos. Otras aplicaciones de la fotónica integrada pueden ser sensores LIDAR (Laser
Imaging Detection and Ranging), tan importantes en los futuros coches autónomos
o dispositivos “lab-on-chip” que implementan baratas y eficientes herramientas de
diagnóstico.
En esta Tesis se desarrollan diferentes aportaciones dentro de la fotónica integrada:
La primera de ellas es el desarrollo de un controlador de polarización integrado en
tecnología de silicio sobre aislante SOI, que supera el balance integrabilidadprestaciones
existente hasta el momento. El dispositivo presenta prestaciones de
estado del arte, siendo además compatible con las tecnologías de fabricación CMOS.
Además, es sintonizable en la banda C de comunicaciones ópticas y presenta
elevadas tolerancias de fabricación. El dispositivo consta de guías rotadoras de
polarización y desfasadores de polarización que, además de ser empleados para
sintonizar el dispositivo, se usan para compensar los errores de fabricación.
La segunda aportación de esta Tesis es el diseño de un receptor coherente con
diversidad de polarización en tecnología de fosfuro de indio (InP) que integra
monolíticamente la red de diversidad de polarización. Dicha red de diversidad de
polarización, publicada en, prescinde del uso de separadores de polarización,
mejorando así las tolerancias de fabricación del dispositivo. La red de diversidad de
polarización propuesta sólo incluye divisores de potencia a 3 dB y cuatro guías de
interconexión que han de ser birrefringentes.
La tercera y última aportación de la Tesis es un estudio sistemático de las pérdidas
por fuga al substrato en guías sub-longitud de onda (SWG) fabricadas en tecnología
SOI. Este estudio incluye tanto análisis numérico como validación experimental y
propone directrices prácticas para minimizar este tipo de pérdidas.
Los resultados obtenidos de esta Tesis han dado lugar a dos publicaciones en
revistas internacionales de alto nivel de impacto, así como cinco aportaciones a
congresos de ámbito nacional e internacional.
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