Caracterización experimental y modelado de un VCSEL para el diseño de un láser driver con elevada linealidad para aplicaciones de Radio sobre fibra con tecnología CMOS nanométrica

Andrés Salueña, Salvador
Aldea Chagoyen, Concepción (dir.) ; Royo Calderón, Guillermo (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2019
Ingeniería Electrónica y Comunicaciones department, Electrónica area

Graduado en Física

Abstract: En este trabajo fin de grado se propone como objetivo principal la caracterización experimental y el modelado eléctrico de un láser emisor de superficie de cavidad vertical (VCSEL) para la optimización en el diseño del láser driver en un enlace ascendente de una antena remota (RAU) para su uso un sistema de antenas distribuidas (DAS). Todo ello con una arquitectura que utiliza la transmisión de datos de frecuencia intermedia sobre fibra (IFoF) con tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) nanométrica para aplicaciones en comunicaciones de alta velocidad.
El desarrollo del proyecto ha constado de diversas fases. El estudio teórico y revisión bibliográfica tanto de los láseres para comunicaciones ópticas como del bloque electrónico precedente, el laser driver, para lo que ha sido necesaria la comprensión de un sistema de comunicaciones ópticas y de las propiedades de los datos transmitidos. De los diferentes subsistemas que componen la arquitectura del enlace ascendente de un sistema de antenas distribuidas, este trabajo se ha centrado en el laser driver y en aquellos aspectos que intervienen en la linealidad.
A continuación, se abordó la caracterización experimental del láser elegido para una posterior modelización comportamental con un lenguaje de descripción de alto nivel. Una vez modelado el láser a estudio, se ha llevado a cabo el diseño del láser driver realizando un análisis del comportamiento eléctrico de este bloque, con las limitaciones impuestas por la tecnología de fabricación elegida (CMOS TSMC L65N LP MS/RF) y las características de la transmisión de la señal. La última fase del trabajo ha consistido en comprobar cómo mejora la estructura ecualizadora elegida la calidad de los datos mediante el estudio de la linealidad del sistema.
Estas actividades han implicado la familiarización con las herramientas específicas del proceso de diseño y fabricación de circuitos integrados en tecnologías CMOS nanométricas, así como de la instrumentación de laboratorio específica.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado