Caracterización De Láseres

Caracterización de láseres mediante
análisis espectral de alta resolución.
Aplicación a láseres MQW-DFB
Javier Lasobras, Asier Villafranca, Ignacio Garcés
lasobras@unizar.es, asiervv@unizar.es, ngarces@unizar.es
Grupo de Tecnologías Fotónicas (GTF). Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón
Parque Tecnológico Walqa, Ed.1 22197 Cuarte (Huesca) Tfno. +34 974215481

Abstract- Wepresent results on the characterization of the
main parameters of MQW-DFB lasers: power response,
threshold current, chirp parameters, linewidth, relaxation
frequency and RIN, obtained from measurements of the
emitted optical spectrum in continuous operation mode using
a high resolution (10 MHz) and high dynamic range (80 dB)
optical spectrum analyzer. Results obtained from thecharacterization of commercial available MQW-DFB laser
with this method, present typical parameter values, but are
also checked with well-know, but more resource demanding,
methods involving modulation and optical to electrical
conversion.
I.

INTRODUCCIÓN

Los láseres DFB son actualmente los dispositivos más
usados en redes de área metropolitana (MAN). A pesar de
que los esquemas de modulaciónexterna presentan un mejor
comportamiento en términos de chirp frecuencial, en muchos
entornos de bajo coste, como por ejemplo MANs con
multiplexación densa en longitud de onda (DWDM), el uso
de láseres modulados directamente (DML) es la opción más
común [1], y dentro de estos los más usados actualmente son
los láseres de realimentación distribuida (DFB). Para mejorar
el comportamiento de losláseres DFB se utilizan los láseres
MQW-DFB. Estas mejoras consisten principalmente en un
menor valor de corriente umbral y un menor valor del
parámetro de ensanchamiento de línea, también conocido
como parámetro alfa [2]. Esta reducción del parámetro alfa
provoca un decrecimiento del ensanchamiento espectral
debido a la modulación directa, lo que resulta muy favorable
para aplicaciones entercera ventana.
II. METODOLOGÍA
El espectro óptico de emisión de un láser sin modular
ofrece información relevante de su comportamiento, pero la
extracción de esta información resulta complicada ya que se
necesitan técnicas de medida con una gran resolución y un
gran rango dinámico. La mayoría de las tecnologías tienen
alguna limitación en alguno de estos requerimientos o en el
compromisoentre ambos. Actualmente existe en el mercado
un analizador de espectros ópticos basado en el efecto
Brillouin denominado BOSA. La gran estrechez del filtro de
análisis es la base para la gran resolución y también para el
gran rango dinámico. Este equipo ha sido desarrollado por
Aragon Photonics Labs. [3] en colaboración con el Grupo de
Tecnologías Fotónicas de la Universidad de Zaragoza. Elfiltro de análisis generado mediante la difusión Brillouin
tiene un anchura espectral de 0.08 pm (10 MHz) y es usado
para escanear la región de interés [4]. Este filtro posee un
perfil espectral Gaussiano, lo que permite obtener un rango
dinámico de aproximadamente 80 dB. Mediante este método
de medida se pueden observar detalles que no pueden ser
medidos mediante otros métodos ya quenormalmente no
tienen resolución ni rango dinámico suficiente.
III. MEDIDAS REALIZADAS
En este trabajo se ha caracterizado un láser MQW-DFB
comercial, modelo SLT-4450 de Sumitomo, mediante el
análisis del espectro óptico. Todos los datos necesarios para
realizar la caracterización completa del láser son una serie de
medidas del espectro óptico del láser en continuo (CW) para
diferentescorrientes de polarización de entrada. El montaje
utilizado para realizar las medidas se detalla en la Fig.1.

Fig. 1. Montaje experimental del método de medida

Se puede observar en la Fig.1. que se trata de un montaje
experimental muy sencillo. Mediante un PC se envían
comandos GPIB al controlador de intensidad y temperatura
con el que se ajusta el punto de trabajo del láser MQW-DFB.
La...