Estudio, diseño y aplicación de técnicas de control para optimizar el interfaz electro-óptico de Chips Fotónicos Programables a gran-escala
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[ES] Este Trabajo de Fin de Grado presenta el diseño, simulación e integración de esquemas de control para moduladores de fase termo-ópticos (Thermo-optic phase shifter, TOPS) en matrices fotónicas de gran escala (32x32 y 64x64), en colaboración con la empresa iPronics. Se han desarrollado dispositivos activos -un transistor MOSFET y un diodo PN compatibles con plataformas de silicio y adaptados a procesos CMOS de 220 nm. Los dispositivos se han simulado en el entorno ANSYS CHARGE. Posteriormente, se han implementado células fotónicas en ANSYS INTERCONNECT, donde se han evaluado bajo señales PWM (Pulse Width Modulation). Los resultados confirman tiempos de conmutación rápidos, baja potencia de operación y un comportamiento térmico estable, validando la viabilidad de estas soluciones en sistemas reconfigurables. Además, se estudian fenómenos de crosstalk térmico y eléctrico y se proponen estrategias de mitigación. Este trabajo contribuye al desarrollo de chips fotónicos programables escalables y eficientes.
[EN] This thesis presents the design, simulation and integration of control schemes for thermo-optic phase shifters (TOPS) in large-scale photonic matrices (32x32 and 64x64), in collaboration with the company iPronics. Active devices -a horizontal-geometry MOSFET and a PN diode have been developed for compatibility with silicon platforms and 220 nm CMOS processes. These components were simulated using ANSYS CHARGE. Moreover, photonic unit cells (PUC) have been tested within the environment ANSYS INTERCONNECT, evaluated under pulse width modulation control signals. The results confirm fast switching times, low power requirements, and stable thermal behavior, validating their use in reconfigurable systems. Additionally, the study addresses thermal and electrical crosstalk effects and proposes mitigation strategies. This work contributes to the development of scalable and efficient programmable photonic chips.