Estudo de osciladores optoelectrónicos baseados em díodos de efeito de túnel ressonante

Luz, Ricardo José Barata da

http://hdl.handle.net/10400.1/3358

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Ricardo Luz - 25065 - Tese de Mestrado.pdf		3.16 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Luz, Ricardo José Barata da

Advisor(s)

Figueiredo, J. M. L.

Abstract(s)

Neste trabalho investigou-se o comportamento de osciladores optoelectrónicos baseados na integração de díodos de efeito de túnel ressonante com laser de díodo. Estes circuitos osciladores optoelectrónicos tiram partido da região de resistência diferencial negativa da característica corrente-tensão do díodo de efeito de túnel ressonante (RTD, “resonant tunneling diode”). O díodo (de efeito de) túnel ressonante (RTD) é um díodo unipolar cuja zona ativa compreende uma estrutura de dupla barreira de potencial capaz de apresentar uma região de resistência diferencial negativa numa elevada largura de banda (desde de DC até alguns terahertz). Quando polarizado nesta região induz no circuito oscilações elétricas cuja frequência é determinada pela capacidade intrínseca do RTD e pela indutância equivalente do circuito. Quando combinados com dispositivos optoelectrónicos, o RTD adiciona novas funcionalidades aos circuitos optoelectrónicos que permitem obter a simplificação das soluções atualmente existentes. Um exemplo marcante é o oscilador optoelectrónico controlado por tensão obtido por integração de um RTD, com capacidade de foto-deteção, com um laser de díodo, com entradas e saídas elétricas e óticas, adiante designado circuito RTD-PD-LD. Este trabalho centrou-se em estudos de simulação, usando o Matlab, de circuitos osciladores optoelectrónicos controlados por tensão tendo em vista o seu potencial de aplicação em sistemas de comunicação do tipo rádio sobre fibra: investigou-se a influência dos parâmetros mais relevantes dos circuitos nos sinais elétricos e óticos gerados pelo oscilador, a resposta dos osciladores a perturbações (elétricas e óticas) externas, e o funcionamento dos osciladores nos modos de re-injeção ótica, usando uma ou duas fibras óticas, e/ou re-injeção elétrica. Os resultados computacionais obtidos permitem concluir que os circuitos em consideração apresentam elevado potencial para servir como osciladores optoelectrónicos em sistemas de comunicação nomeadamente nos sistemas de rádio sobre fibra atuando como interfaces eletro-óticas para redes de acesso picocelulares.