vertido
La conversión de la longitud de onda en formato no invertido, significa que la informa- ción de la señal de control condificada por medio de una modulación en amplitud se transpondrá hacia la señal de prueba de una manera no invertida. Esto es, un nivel alto de amplitud en la señal de control significará también un nivel alto de amplitud en la señal convertida, de igual manera, un nivel bajo de amplitud de la señal de control producirá un nivel bajo de amplitud en la señal convertida.
En la conversión de la longitud de onda en formato no invertido en estado estático, cuando la señal de control o de información está apagada “OF F”, la señal de prueba
o convertida, aparece también apagada a la salida del convertidor “OF F”, mientras que cuando la señal de control está presente dentro del amplificador “ON”, la señal de prueba aparece encendida a la salida del convertidor “ON”. Usaremos los exponentes ON/OF F y ON/ON para referirnos a las condiciones de señal de prueba encendida señal de control apagada, y señal de prueba encendida señal de control encendida, respectivamente.
Para experimentar la conversión no invertida en estado estático, se ajustó una po- larización lineal a90◦ (TM) para la señal de prueba a la salida del amplificador, a través
del compensador de polarización, cuando la señal de control se encontraba apagada (es- tado de polarizaciónCON/OF F), mientras que el polarizador fue ajustado con su eje de
transparencia a0◦ (en TE). De esta manera, cuando la señal de control está apagada la señal de prueba es bloqueda por el polarizador a la salida del amplificador. La potencia presente a la salida del convertidor para este caso (Prueba “ON” - Control “OF F”) estará definida por la ecuación (57). Por el contrario, cuando la señal de control es encendida, la señal de prueba sufre un cambio en su estado de polarización (al estado CON/ON) que depende del valor de potencia y polarización de la señal de control, la po-
tencia presente a la salida del convertidor en este caso (Prueba “ON”- Control “ON”) estará definida por la ecuación (58)77.
PsalON/OF F = εPPON/OF F +hPEEAON/OF Fcos2³ρON/OF FEEA ´i·DOPEEAON/OF F (57)
+
³
1−DOPEEAON/OF F´
2 P
ON/OF F EEA
77Las ecuaciones (57) y (58) se basan en la Ley de Malus para determinar la potencia óptica que
PsalON/ON = PPON/ONsin2(α/2) +hPEEAON/ONcos2³ρON/ONEEA ´i·DOPEEAON/ON (58)
+
³
1−DOPEEAON/ON´
2 P
ON/ON EEA
A partir de las ecuaciones (57) y (58), definimos ε como la tasa de extinción del polarizador usado,PP la potencia de la señal de prueba antes del polarizador de salida,
PEEA la potencia de la EEA del AOS filtrada, ρEEA el ángulo real entre el estado de
polarización de la EEA polarizada después del compensador de polarización y el eje de transparencia del polarizador78, α el ángulo de rotación sobre la esfera de Poincaré
entre el estado de polarización CON/OF F yCON/ON 79 [Sotoet al., 2001 a], y el DOP
es el grado de polarización de la EEA. El último término de las ecuaciones (57) y (58) representa la cantidad de EEA no polarizada que está presente a la salida del polarizador. Es importante remarcar que en las ecuaciones anteriores no se considera el valor del DOP para la señal de prueba, esta consideración es debida a que como lo hemos mencionado antes, en nuestras mediciones el valor del DOP de la señal de prueba fue siempre cercano al100% (± 2%).
Para la conversión no invertida, la compresión de ganancia del AOS produce dos efectos perjudiciales en la tasa de extinción del convertidor:
1. La EEA en el caso ON/OF F es mayor que en el caso ON/ON, así cuando un buen polarizador es usado (ε << 1) la tasa de extinción del convertidor estaría limitada por el valor de PEEAON/OF F que pasa a través del polarizador.
2. El valor de PP en el casoON/ON es menor que en el caso ON/OF F, lo cual es
perjudicial en la tasa de extinción alcanzable en la conversión no invertida.
78Ángulo calculado a través de la medición de los parámetros de Stokes normalizados de la polar-
ización de EEA después del compensador de polarización, para las condicionesON/OF F yON/ON.
Ver procedimiento en la sección V.II.
NOTA: La selección de la polarización lineal a 90◦ para la señal de prueba después del compensador de polarización para su rechazo en el polarizador de salida, fue la condición que nos permitió obtener los mejores resultados en los experimentos, esto es debido a que la polarización de la EEA es ligeramente elíptica con orientación muy cercana al eje TE del amplificador (verfigura 34). Una mayor cantidad de potencia de EEA es bloqueada cuando el compensador de polarización es ajustado para producir una polarización lineal a 90◦ para la señal de prueba de salida, cuando esta señal es insertada a60◦ ó130◦ al AOS, y el polarizador es ajustado para permitir el paso de una
polarización lineal a0◦. Mediante mediciones de polarización de la EEA se comprobó que el ánguloρON/OF FEEA se maximiza bajo estas condiciones.
Es importante recalcar la importancia de considerar la polarización de la EEA del AOS usado, ya que diferentes condiciones de paso y de bloqueo para el compensador de polarización y el polarizador fueron probadas, sin embargo, la condición aplicada en nuestros experimentos (explicada anteriormente) superaba en gran medida los resulta- dos presentados por otras condiciones de paso y bloqueo de la señal de prueba.
VI.3.1 Dependencia a la Polarización
Para analizar la dependencia a la polarización que experimenta la conversión no inver- tida, es necesario recurrir a las ecuaciones (57) y (58), y recordar que esta dependencia puede ser analizada a través de dos casos extremos, cuando la señal de control presenta una polarización lineal de entrada a0◦ y a 90◦.
La ecuación (57) representa la potencia óptica total que estará presente a la salida del convertidor, cuando la señal de prueba es ajustada para ser bloqueada. Como se ha mencionado antes, las condiciones aplicadas en este caso, polarización lineal de la señal de prueba ajustada a 90◦ y el polarizador ajustado con su eje de transparencia en 0◦,
fueron las que presentaron los mejores resultados. En el caso de bloqueo para la señal de prueba, la señal de control no interviene ya que permanece apagada, por lo tanto, el nivel apagado de la señal de prueba será un nivel constante (debido a quePPON/OF F
yPEEAON/OF F son constantes porque la potencia y polarización de entrada de la señal de prueba no cambian).
Por el contrario, la ecuación (58) representa la potencia óptica total presente a la salida del convertidor, cuando el estado de polarización de la señal de prueba es modificado por la presencia de la señal de control, y pasa de un estado de polarización ortogonal al eje de transparencia del polarizador, a un estado de polarización que en el mejor de los casos es paralelo al eje de transparencia del polarizador. Sin embargo, distintas polarizaciones de la señal de control inducen distintos ángulos de rotación y ganancias para la señal de prueba80. Por lo tanto, podemos decir que la dependencia a
la polarización de un convertidor de longitud de onda en formato no invertido basado en la XPolM, se mide a través de las variaciones de los niveles altos de amplitud (1s binarios) de la señal convertida, los cuales se producen por la presencia de niveles altos de amplitud (1sbinarios) de una señal de control con polarización aleatoria a la entrada del dispositivo.
Una polarización lineal de entrada de la señal de control a0◦, en primera instancia,
induce un ángulo de rotaciónαalto (cercano a180◦), pero reduce la potencia de la señal
de prueba antes del polarizadorPPON/ON, así como la potencia de la EEAPEEAON/ON debido a una alta compresión de la ganancia. Mientras que una polarización lineal de entrada de la señal de control a90◦, induce un ángulo de rotaciónα reducido, pero la potencia
de la señal de pruebaPPON/ON y la potencia de la EEAPEEAON/ON se incrementan respecto al caso anterior, debido a la reducción en la compresión de la ganancia del amplificador. De acuerdo a nuestros resultados, una dependencia a la polarización en el ángulo de rotación de alrededor de 10◦, y una diferencia en la compresión de ganancia de la
prueba entre 2.5 y 4 dB , están presentes para los ángulos lineales de entrada de 60◦
y130◦ de la señal de prueba, para los cuales se presentaron las mayores rotaciones de
polarización de la señal de prueba en presencia de la señal de control.
En base a lo anterior, podemos argumentar que en el caso de la conversión no
80En nuestras experimentaciones en estado estático y dinámico del convertidor, consideramos siempre
invertida, es posible encontrar un estado de polarización de entrada de la señal de prueba para el cual los efectos de rotación de la polarización y compresión de la ganancia, debidos a las diferentes polarizaciones de entrada de la señal de control, se compensen entre sí para obtener a la salida del convertidor una tasa de extinción alta y casi constante. En los subsecuentes experimentos se definirá cual de las dos polarizaciones de la señal de prueba60◦ ó130◦, permitió la realización del convertidor en formato no
invertido, con alta tasa de extinción y baja dependencia a la polarización.