Estudio experimental del bloqueo en fase de modos laterales y de la dinámica no lineal en diodos láser acoplados lateralmente

Las caracteristicas de emision y de la dinamica en diodos laser acoplados lateralmente han sido objeto de estudio durante las ultimas tres decadas. Los estudios teoricos realizados se han centrado fundamentalmente en la obtencion de un haz de salida de alta calidad y potencia por bloqueo en fase de los campos de cada uno de los laseres. Ademas, estudios en la dinamica de estos dispositivos indican la existencia de varios regimenes no lineales donde el papel del bloqueo en fase de los laseres no esta lo suficientemente explicado. Sin embargo, en estas tres decadas, se han producido muy pocos trabajos experimentales dedicados al estudio de estos dispositivos. Y es esta escasez de trabajos experimentales lo que ha motivado la presente tesis. En esta tesis se estudian laseres acoplados lateralmente de distintas dimensiones con el objetivo de obtener una vision global de su funcionamiento. Para ello, se ha concebido una metodologia experimental para la identificacion de los distintos regimenes de funcionamiento de estos dispositivos. Esta metodologia tiene como base el analisis del los espectros opticos de campo cercano y campo lejano asi como el analisis del espectro de RIN. A partir de estos resultados, se ha podido identificar por primera vez que los laseres de semiconductor acoplados lateralmente presentan tres regimenes de funcionamiento distinto dependientes de las corrientes de polarizacion inyectadas: phase locking, lateral mode locking y unlocking. El regimen de phase locking se caracteriza por la emision de apenas un modo lateral (en nuestro caso, el modo en contra fase) mientras que en el regimen de lateral mode locking aparecen dos modos laterales, uno en fase y otro en contra fase. La emision de ambos modos laterales implica la existencia de una nueva frecuencia de resonancia igual a la frecuencia de separacion entre ellos. Finalmente en el regimen unlocking cada laser emite de forma independiente no presentando una relacion de fase entre los modos. A partir del analisis de alta resolucion espectral, se han podido identificar los regimenes no lineales y caoticos de funcionamiento de estos dispositivos. Ademas, ha permitido explicar el mecanismo responsable por su existencia. La aparicion de no linealidades en los laseres acoplados lateramente se da cuando el dispositivo esta en lateral mode locking y se debe a la interaccion con la frecuencia de relajacion de oscilacion. El trabajo desarrollado en esta tesis ha permitido una clarificacion del funcionamiento de los laseres de semiconductor acoplados lateralmente y deja una base experimental para el desarrollo de nuevos modelos teoricos capaces de simular el funcionamiento de estos dispositivos.