domingo, 21 de marzo de 2010

El laser como fuente de luz en las redes ópticas

   El láser semiconductor emite luz mediante la emisión estimulada, de naturaleza coherente. Permite operar a altas velocidades de transmisión, tiene baja dispersión debido a la pequeña anchura espectral de la luz irradiada. Los láser semiconductores no requieren espejos externos, las dos caras que dividen al láser actúan como espejos para la reflectividad.

   El semiconductor de Fabry-Perot consta de una cavidad de determinada longitud, formada por un material de un índice de refracción n que se encuentra entre dos espejos dieléctricos. El material comprendido entre ambos espejos es el medio amplificador y posee una constante de propagación dada por g = (ac-g)/2+jb, donde g es la ganancia óptica del medio, ac las pérdidas por absorción y scattering en el material y b la constante de fase. Una onda óptica incidente de amplitud de campo dada por Eiy sufre sucesivas reflexiones en los espejos que forman la cavidad, de forma que la onda  a la salida de la estructura está formada por la interferencia múltiple de aquellas que van saliendo de la cavidad después de cada tránsito.

   La ganancia es suficientemente alta y puede tolerar pérdidas elevadas.
En el láser con heteroestructura encubierta fuertemente guiado (BH) la región activa está encubierta por varias capas de bajo índice de refracción. Permiten un modo fuerte de encierro para la luz, la distribución espacial de la luz es estable e independiente de la corriente inyectada al láser.

   Él láser con retroalimentación distribuida, a lo largo de toda su cavidad se distribuye esa retroalimentación, esto se da debido a un efecto de enrejado interno, que genera una variación periódica del índice de refracción del modo, mientras que el láser con reflector de bragg distribuido la reatroalimentación no ocupa espacio dentro de la región activa, las regiones terminales de este actúan como espejos.

   En el de acoplamiento por cavidad externa, una parte de la luz reflejada se retroalimenta en la cavidad del láser, son importantes debido a la capacidad de sintonización que poseen. El acoplado por hendidura se fabrica dividiendo en el medio de un laser convencional, la reflectividad en las dos caras de la hendidura permite que exista suficiente acoplamiento.

   La mayoría de los sistemas ópticos requieren de un láser estable con una estrecha anchura de las líneas espectrales cuya longitud de onda pueda ser sintonizada sobre un rango amplio, este es el semiconductor sintonizable.
Los diodos láser diferencian del láser convencional, tales como el helio- neón (He-Ne), rubí, y tipos de gas, de varias maneras.

  • Tamaño y peso pequeños: Un diodo típico del láser mide menos de un milímetro a través y pesa una fracción de un gramo, haciéndolo ideal para el uso en el equipo electrónico portable.
  • Baja corriente, voltaje, y requisitos de energía: La mayoría de los diodos de láser requieren solamente algunos mili vatios de energía en 3 a 12 voltios de C.C. y varios miliamperios. Por lo tanto, pueden funcionar con pequeñas fuentes de energía de batería.
  • Intensidad reducida: Un diodo de láser no se puede utilizar para los propósitos espectaculares como quemar agujeros en metal, trayendo abajo satélites, o cegando pilotos de avión. Sin embargo, su salida coherente resulta en eficacia alta y facilidad de modulación para las comunicaciones y los usos del control.
  • Rayo de ángulo ancho: Un diodo del láser produce un "cono" más bien que un "lápiz" de luz visible o IR, aunque este "cono" se puede enfocar usando lentes convexos.
SCO
Alumno: Alberto J. Quiroz M
Fuente:
http://rmf.fciencias.unam.mx/pdf/rmf/37/2/37_2_382.pdf





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