Diseño de monitores de polarización en guías fotónicas integradas

Abstract

Multitud de funcionalidades de proceso de información en el régimen óptico son realizados en circuitos ópticos integrados fabricados usando tecnologías como la fotónica en silicio o las heteroestructuras de semiconductores III-V. El elemento fundamental de dichos circuitos es la guía de onda integrada, que nos permite interconectar diferentes elementos de proceso en un mismo chip. Para mejorar las capacidades de proceso información de dichos chip, es conveniente usar los distintos modos (o polarizaciones) de las guías que se insertan en él. Por ejemplo, en un chip de silicio es usual usar los dos modos de propagación fundamentales: TE y TM. Dado que un chip puede contener cientos de guías que interconecten elementos integrados la potencia total llevada por cada modo puede cambiar en cada parte del chip y, para un correcto funcionamiento del mismo, sería muy interesante incluir monitores de polarización que extraigan una pequeña parte de la potencia llevada por cada modo o polarización. En este TFG se propone que el alumno diseñe un monitor de potencia para modos TE y TM de una guía de silicio de forma que la potencia extraída sea menor al 1% y que la relación de potencia entre ambos modos se conserve tras el monitor. El rango de longitudes de onda a considerar será en torno a 1550 nm. Para extraer la potencia se propone usar nanoestructuras metálicas colocadas sobre la guía.