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Tesis doctoral 

Título Integrated coherent reception and polarization management for next generation access networks
Estado Finalizado
Autor José Darío Sarmiento Merenguel  
Director/es Robert Halir ,   Alejandro Ortega Moñux
Universidad Universidad de Málaga
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación
Departamento Ingeniería de Comunicaciones
Fecha lectura 13-11-2017
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La fotónica, entendida como la ciencia de generar, detectar y manipular la luz,

subyace bajo infinidad de tecnologías desde su aparición a principios de los años 60.

Existe un amplio abanico de aplicaciones fotónicas que van, desde los usos más

cotidianos (cine 3D), hasta aplicaciones médicas (cirugía láser) pasando por la

aplicación más relevante, las comunicaciones ópticas, contando con un papel

fundamental en la era de la información.

Una de las líneas de investigación más destacadas en el ámbito, es la fotónica

integrada, cuya misión es integrar en chip diferentes funcionalidades con el fin de

procesar la luz. Entre las principales aplicaciones de los dispositivos fotónicos

integrados se pueden encontrar los transmisores y receptores para sistemas de

comunicaciones ópticas, enfocados tanto para comunicaciones de largo alcance

(“telecom”), como de corto alcance (“datacom”), usadas estas últimas en centros de

datos. Otras aplicaciones de la fotónica integrada pueden ser sensores LIDAR (Laser

Imaging Detection and Ranging), tan importantes en los futuros coches autónomos

o dispositivos “lab-on-chip” que implementan baratas y eficientes herramientas de

diagnóstico.

En esta Tesis se desarrollan diferentes aportaciones dentro de la fotónica integrada:

La primera de ellas es el desarrollo de un controlador de polarización integrado en

tecnología de silicio sobre aislante SOI, que supera el balance integrabilidadprestaciones

existente hasta el momento. El dispositivo presenta prestaciones de

estado del arte, siendo además compatible con las tecnologías de fabricación CMOS.

Además, es sintonizable en la banda C de comunicaciones ópticas y presenta

elevadas tolerancias de fabricación. El dispositivo consta de guías rotadoras de

polarización y desfasadores de polarización que, además de ser empleados para

sintonizar el dispositivo, se usan para compensar los errores de fabricación.

La segunda aportación de esta Tesis es el diseño de un receptor coherente con

diversidad de polarización en tecnología de fosfuro de indio (InP) que integra

monolíticamente la red de diversidad de polarización. Dicha red de diversidad de

polarización, publicada en, prescinde del uso de separadores de polarización,

mejorando así las tolerancias de fabricación del dispositivo. La red de diversidad de

polarización propuesta sólo incluye divisores de potencia a 3 dB y cuatro guías de

interconexión que han de ser birrefringentes.

La tercera y última aportación de la Tesis es un estudio sistemático de las pérdidas

por fuga al substrato en guías sub-longitud de onda (SWG) fabricadas en tecnología

SOI. Este estudio incluye tanto análisis numérico como validación experimental y

propone directrices prácticas para minimizar este tipo de pérdidas.

Los resultados obtenidos de esta Tesis han dado lugar a dos publicaciones en

revistas internacionales de alto nivel de impacto, así como cinco aportaciones a

congresos de ámbito nacional e internacional.


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