Dispositivos ópticos integrados no lineales biestables, lógicos y de enrutado por acoplamiento modal transversal para redes totalmente ópticas

Abstract

El trabajo de investigación recogido en la presente memoria se inscribe dentro del marco dedicado a la teoría y diseño de dispositivos ópticos integrados no lineales. Destinados a operar de forma totalmente óptica, su funcionamiento estará orientado a la realización de operaciones fundamentales en el marco de las comunicaciones y la computación totalmente ópticas. Partiendo del estudio de un nuevo tipo de guías integradas no lineales denominadas CKS (Coeficiente Kerr Gradual), basadas en la gradualidad del índice afectivo así como en la distribución inhomogenea de la no linealidad, se han estudiado nuevos regímenes de propagación, copropagación y contrapopagación (mediante una nueva formulación variacional del problema refractivo-disipativo) altamente específicos para dispositivos totalmente ópticos, en virtud de la influencia de dicha inhomogeneidad y del índice efectivo gradual sobre la propagación no lineal del campo óptico. Por otra parte, se ha propuesto la combinación del mecanismo de automodulación y modulación cruzada no lineal de amplitud en guías CKG con el mecanismo de modulación de intensidad mediante el denominado Acoplamiento Modal Transversal (AMT), confirmándose como una estrategia general y eficiente para proyectar y diseñar dispositivos integrados compatibles con fibras ópticas, ultrarrápidos e insensibles a fase y frecuencia. En definitiva, con el estudio de un nuevo tipo de guías integradas, una nueva formulación variacional del problema de propagación disipativo, y finalmente, un nuevo mecanismo óptico de modulación no lineal de intensidad por acoplamiento modal transversal, se ha mostrado la consecución de dispositivos biestables lógicos y de enrutado de alto valor estratégico en el desarrollo de sistemas de transmisión y procesado totalmente ópticos.