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Proyecto: Absorción de dos fotones y efecto Stark en un amplificador óptico de semiconductor y su utilización en dispositivos ultra rápidos para comunicaciones fotónicas. 
Responsable: Horacio  Soto  Ortiz
Tipo de proyecto: Proyecto Conacyt
Resumen: En este proyecto nosotros proponemos estudiar la absorción de dos fotones (TPA) y el efecto Stark óptico (OSE) dentro de un amplificador óptico de semiconductor (AOS). Nuestro interés inicial es encontrar, de manera teórica y experimental, las condiciones necesarias para excitar fuertemente a estos fenómenos dentro de la guía de onda de un AOS manejado sin corriente de alimentación y atacado por un haz potente de control de diversas longitudes de onda, polarizaciones lineales y potencias. En seguida, pretendemos determinar teórica y experimentalmente el efecto que estos dos fenómenos tienen sobre el índice no lineal del medio activo del AOS bajo estudio y sobre la birrefringencia de su guía de onda (y/o sobre sus índices efectivos TE y TM). Una vez que se determinen las condiciones necesarias para que la TPA y el OSE puedan generar un cambio significativo en la birrefringencia de la guía de onda del AOS bajo estudio, proyectamos estimar la magnitud de ésta así como su respuesta en el tiempo, utilizando un haz de control pulsado. Para tal efecto, se pretende introducir, en la entrada del amplificador, un segundo haz de prueba, de potencia débil y con polarizaciones lineales inclinadas entre 0 y 90 grados, en co-propagación con el haz pulsado de control, para determinar, tanto teórica como experimentalmente, el cambio que su estado de polarización sufrirá a la salida del AOS. Lo anterior se hará en función de la potencia promedio del haz de control, así como de las longitudes de onda y de los estados de polarización de ambos haces. Una vez concluida esta investigación, se podrá determinar la longitud de onda, las potencias pico y promedio del haz de control, así como los estados de polarización que deben tener los dos haces para que la polarización del haz de prueba sufra una fuerte rotación, a la salida del AOS, en una amplia gama de longitudes de onda. Con este resultado se pretende modificar eficientemente el estado de polarización de un haz débil de datos que atraviese un AOS, sin alimentación eléctrica, a través de fluctuar la potencia instantánea de un haz de control. De tal manera que colocando, a la salida del AOS, un controlador de polarización (CP) seguido de un polarizador se pueda hacer que el haz de datos cruce o no el polarizador, en función de la potencia del haz de control. Este experimento será la primera demostración en el mundo de un interruptor fotónico basado en la conmutación de la polarización que desencadenarán el OSE y la TPA dentro de un AOS. Posteriormente, la salida del AOS será acoplada a un puerto de entrada de un acoplador 50/50 y en cada uno de los dos puertos de salida de este acoplador se colocará un CP seguido de un polarizador. Así, efectuando un ajuste inicial de estos CPs, se podrá lograr que cuando el haz de control esté prendido, el haz de datos salga por un puerto y no por el otro y viceversa cuando el haz de control se encuentre apagado. Lo anterior representará la primera demostración experimental de un interruptor fotónico de conexión cruzada (OXC) en un AOS basado en el OSE y la TPA. Finalmente, a la entrada y a la salida del AOS se colocará un respectico acoplador que separa las componentes ortogonales de polarización. Un puerto de salida del acoplador de salida (out-PBS) se conectará, a través de una fibra de 50 metros y un CP al puerto libre de entrada del acoplador de entrada (in-PBS), con lo que se implementará un lazo re-circulante. Así, cuando no haya pulso de control, la polarización de entrada del haz de datos será ajustada para que ésta cruce el AOS y salga directamente por el puerto libre de salida del out-PBS. Contrariamente, cuando el pulso de control esté presente, la birrefringencia inducida por la TPA y el OSE rotará 90 grados la polarización del haz de datos a la salida del AOS y esta señal será ahora enviada hacia la entrada del amplificador a través del lazo re-circulante.
Vigencia: (2018-04-09 - 2021-02-22)

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