Estudio de un modulador AMF diferencial de alta velocidad en SOI.

Abstract

[ES] Este Trabajo Fin de Grado (TFG) surge de la necesidad de la empresa VLC Photonics de diseñar sus propios moduladores diferenciales basados en la tecnología SOI (Silicon On Insulator). Con este fin, se ha aplicado un proceso de ingeniería inversa partiendo de un modulador diferencial Mach-Zehnder adquirido de otro fabricante. El proceso que se ha seguido en el TFG que aquí se presenta ha incluido diversas fases que han conformado la estructura de la memoria de éste. En una primera fase, se realizó una búsqueda bibliográfica sobre la tecnología empleada por el modulador estudiado, los conceptos básicos de moduladores Mach-Zehnder y los diferentes esquemas de polarización y conducción empleados en este tipo de moduladores. Por ello, la primera parte de esta memoria incluye una introducción teórica sobre estos aspectos. En una segunda fase, con el fin de entender su diseño, se estudiaron las características físicas y geométricas del modulador estudiado, para ello, se tomaron diferentes imágenes del dispositivo. En la memoria se ha dedicado un capítulo a presentar el material de laboratorio empleado en el estudio del modulador, así como una breve explicación de su modo de operación y de ciertos aspectos a tener en cuenta para realizar una correcta toma de datos. En una tercera fase, se realizaron medidas ópticas, eléctricas y electro-ópticas sobre varios PICs (Photonic Integrated Circuits) del modulador diferencial Mach-Zehnder. La cuarta y última fase del TFG consistió en el análisis de los resultados obtenidos mediante scripts en Python, su discusión y la obtención de las conclusiones del TFG. Palabras Clave: Modulador diferencial, Photonic Integrated Circuits (PIC), tecnología Silicon On Insulator (SOI), alta velocidad.

[EN] This thesis arises from the need of the company VLC Photonics to design its own differential modulators based on SOI (Silicon On Insulator) technology. To this end, a reverse engineering process has been applied, starting from a Mach-Zehnder differential modulator acquired from another manufacturer. The process followed in the thesis presented here has included several phases that have shaped the structure of its memory. In the first phase, a literature search was carried out on the technology used by the modulator studied, the basic concepts of Mach-Zehnder modulators and the different polarisation and conduction schemes used in this type of modulator. Therefore, the first part of this report includes a theoretical introduction to these aspects. In a second phase, in order to understand its design, the physical and geometrical characteristics of the modulator studied were studied, for which different images of the device were taken. A chapter in the report is devoted to presenting the laboratory equipment used in the study of the modulator, as well as a brief explanation of its mode of operation and certain aspects to be taken into account for correct data acquisition. In the third phase, optical, electrical and electro-optical measurements were carried out on several PICs (Photonic Integrated Circuits) of the Mach-Zehnder differential modulator. The fourth and last phase of the thesis consisted of analysing the results obtained using Python scripts, discussing them and drawing the conclusions of the thesis.