Optoeletronica

Capítulo I
Introdução
A invenção do laser na década de 60, uma fonte de luz coerente com elevada potência, monocromaticidade, direcionalidade e brilho, possibilitou a utilização eficiente de técnicas como a heterodinagem óptica, a holografia, etc, bem como, acelerou a descoberta de novos efeitos ópticos (como os efeitos não-lineares) e dispositivos [1]. Aliado ao rápido desenvolvimento da tecnologia de fabricação de fibras ópticas, ocorrido na década de 70, tornou-se factível, por exemplo, a implementação de sistemas de comunicação óptica em banda larga [2]. Houve, assim, a necessidade de se encontrar meios para a modulação do sinal óptico em altíssimas velocidades, uma vez que os dispositivos com chaveamento mecânico ou espelhos móveis convencionais não mais satisfaziam aos modernos requerimentos de frequência de operação, hoje tipicamente na faixa de MHz a GHz. Simultaneamente, o desenvolvimento da técnica de crescimento de cristais para uso em dispositivos moduladores de luz do tipo funcional (não-passivo), e, dos fotodetectores a estado sólido com elevadas largura de banda de modulação, faixa espectral e sensibilidade, trouxeram vitalidade a estes sistemas, tornando-os eficientes e práticos [3].
A modulação de um sinal óptico implica na capacidade de variar um ou mais dos atributos da portadora óptica como, por exemplo, a amplitude, a fase, a frequência, etc, de forma controlável eletronicamente. Isto pode ser feito agindo-se diretamente na fonte óptica ou utilizando-se elementos moduladores externos, a fim de operar sobre os atributos dessa portadora. A modulação direta realizada, por exemplo, variando-se a corrente elétrica de um diodo laser, tem a vantagem da simplicidade e pelo fato de que o sinal de informação a ser inserido na onda óptica já estar na forma elétrica. A possibilidade de modulação internamente à cavidade laser também é atraente, através da introdução de elementos que acrescentem perdas variáveis de potência (Q-switching), a fim de controlar