Photonic-assisted RF Signal Processing based on Slow and Fast Light Technological Platforms

Abstract

Los efectos de la luz lenta y luz rápida (SFL) han mostrado unas capacidades excepcionales sobre el control dinámico de la velocidad de la luz en diferentes medios. Una de las motivaciones más estimulantes redica en la potente aplicación de estos sistemas en el marco del procesado fotónico de señales de radio frecuencia (RF). En esta tesis doctoral, se evalúan las prestaciones de las plataformas de SFL actuales para desarrollar múltiples tareas que se requieren en el campo de la fotónica de microondas (MWP) con el valor añadido de sintonizabilidad y operación en banda ancha. En esta contexto, el scattering de Brillouin estimulado (SBS) tanto en fibra estándar como en fibra mantenedora de polarización (PMF), de redes Bragg (FBG), amplificadores ópticos de semiconductor (SOA) y cristales fotónicos (PhC) han sido las tecnologías bajo estudio. Desde escalas del orden de km hata mm, estas plataformas de SFL representan la evolución hacia la consolidación de componentes y subsistemas de MWP en circuitos fotónicos integrados (PIC). Diversos modelos analíticos y numéricos se han desarrollado con el objetivo de entender los procesos físicos que goboernan la porpagación a través de las diferentes plataformas de SFL, así como para describir los enfoques de MWP propuestos. Además, a través de las plataformas presentadas se ha llevado a cabo el análisis de las prestaciones de dos de las funcionalidades clave que se requieren para el procesado fotónico de señales de microondas, desfasadores sintonizables y retardos verdaderos (TTD). Se ha propuesto un sistema de TTD basado en la llamada técnica de sintonización separada de la portadora (SCT) a través de los efectos de SBS en fibrras estándr. Se ha evaluado la interacción del SBS en PMF con el propósito de desarrollar redes de Brillouin dinámicas (DBG), cuya fase generada ha sido fruto de estudio. Por otro lado, también se ha demostrado un sistema de densado distribuido basado en la reflexión continua de un pulso estrecho a lo la