Láser de diodo de cavidad externa sintonizable y de línea estrecha utilizando integración híbrida AlGaAs-SiN en la...

Área de la Ciencia:

• Fotónica
• Óptica Integrada
• Tecnología Láser

Sus antecedentes:

• Los láseres de diodo de cavidad externa (ECDL) son cruciales para aplicaciones que requieren línea estrecha y sintonización.
• La integración fotónica híbrida ofrece ventajas en rendimiento y escalabilidad para sistemas láser.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un ECDL sintonizable de línea estrecha en una plataforma integrada fotónica híbrida AlGaAs-SiN.
• Lograr un amplio rango de sintonización y una alta relación de supresión de modos laterales para el ECDL.
• Permitir el uso del ECDL como láser semilla en sistemas de combinación de haces espectrales de alta potencia.

Principales métodos:

• Se construyó un ECDL utilizando una plataforma híbrida AlGaAs-SiN con un chip de ganancia, un chip de cavidad externa pasiva y fibra con lentes.
• Se emplearon micro-resonadores de doble anillo (MRR) para la selectividad y sintonización de longitud de onda.
• Se optimizó un convertidor de tamaño de punto (SSC) de estructura trident para un acoplamiento eficiente entre las guías de onda AlGaAs y SiN.

Principales resultados:

• Se logró un rango de sintonización de longitud de onda de 63 nm.
• Se demostró una relación de supresión de modos laterales superior a 45 dB en todo el rango de sintonización.
• Se obtuvo una línea intrínseca de menos de 18 kHz.
• Se alcanzó una eficiencia de acoplamiento del 91% entre el chip de ganancia y la guía de onda.

Conclusiones:

• El ECDL integrado híbrido desarrollado ofrece una línea estrecha y una amplia sintonización.
• El diseño que utiliza MRR dobles y un SSC optimizado es efectivo para la operación de láser de alto rendimiento.
• Este ECDL es adecuado como láser semilla para aplicaciones de combinación de haces espectrales de alta potencia.