Estudio de efectos no lineales en dispositivos fotónicos y su aplicación en sistemas radio sobre fibra óptica

Abstract

El principal objetivo de esta tesis ha sido la búsqueda de aplicaciones de determinados efectos no lineales que ocurren en dispositivos fotónicos, como pueden ser las fibras ópticas y los amplificadores ópticos de semiconductor, dentro del contexto de los sistemas de comunicaciones radio sobre fibra óptica. En primer lugar, se realizó un estudio de la distorsión no lineal introducida por fibras ópticas monomodo dispersivas y no lineales sobre señales multicanal en sistemas CATV, MMDS, LMDS Y MVDS. En especial se estudiaron de forma comparativa las técnicas basadas en la modulación óptica en banda lateral única y en las redes de difracción óptica propuestas para reducir los efectos de la dispersión cromática. Posteriormente para compensar los niveles de distorsión no lineal y, en especial, el fenómeno de supresión de la portadora que resulta bastante perjudicial en sistemas operando a frecuencias milimétricas, se propuso la técnica de inversión espectral. Esta técnica consiste en situar un dispositivo conjugador óptico en mitad del enlace de fibra que, bajo ciertas condiciones de diseño, permite ecualizar las degradaciones introducidas por el efecto conjunto de la dispersión cromática y de los efectos no lineales. La construcción del dispositivo conjugador se basa habitualmente en el proceso no lineal de mezclado de cuatro ondas en configuraciones de fibra de dispersión desplazada o de amplificador óptico de semiconductor, por lo que se realizó un estudio experimental comparativo de ambas configuraciones en el contexto de los sistemas ópticos analógicos. Por último, también se demostró de forma teórica y experimental la aplicación del fenómeno no lineal de automodulación de fase en fibras estándar monomando para reducir el efecto de supresión de la portadora.