Un modulador de electroabsorción (EAM) es un dispositivo semiconductor que se puede utilizar para modular la intensidad de un haz láser mediante una tensión eléctrica. Su principio de funcionamiento se basa en el efecto Franz-Keldysh , es decir, un cambio en el espectro de absorción causado por un campo eléctrico aplicado, que cambia la energía de la banda prohibida (es decir, la energía del fotón de un borde de absorción) pero que normalmente no implica la excitación de portadores por el campo eléctrico.
Para los moduladores en telecomunicaciones, se buscan tamaños pequeños y voltajes de modulación pequeños. El EAM es candidato para su uso en enlaces de modulación externa en telecomunicaciones. Estos moduladores se pueden realizar utilizando materiales semiconductores en masa o materiales con múltiples puntos o pozos cuánticos .
La mayoría de los EAM se fabrican en forma de guía de ondas con electrodos para aplicar un campo eléctrico en una dirección perpendicular al haz de luz modulado. Para lograr una alta tasa de extinción, se suele aprovechar el efecto Stark confinado cuánticamente (QCSE) en una estructura de pozo cuántico.
En comparación con un modulador electroóptico (EOM), un EAM puede funcionar con voltajes mucho más bajos (unos pocos voltios en lugar de diez voltios o más). Pueden funcionar a una velocidad muy alta; se puede lograr un ancho de banda de modulación de decenas de gigahercios, lo que hace que estos dispositivos sean útiles para la comunicación por fibra óptica . Una característica conveniente es que un EAM se puede integrar con un diodo láser de retroalimentación distribuida en un solo chip para formar un transmisor de datos en forma de un circuito integrado fotónico . En comparación con la modulación directa del diodo láser , se puede obtener un mayor ancho de banda y un chirrido reducido .
El EAM de pozo cuántico de semiconductores se utiliza ampliamente para modular la radiación infrarroja cercana (NIR) a frecuencias inferiores a 0,1 THz. Aquí, la absorción NIR del pozo cuántico sin dopar se moduló mediante un campo eléctrico intenso con frecuencias entre 1,5 y 3,9 THz. El campo THz acopló dos estados excitados ( excitones ) de los pozos cuánticos, como se manifiesta por una nueva línea de absorción NIR dependiente de la frecuencia y la potencia de THz. El campo THz generó una superposición cuántica coherente de un excitón absorbente y uno no absorbente . Esta coherencia cuántica puede generar nuevas aplicaciones para los moduladores de pozos cuánticos en comunicaciones ópticas.
Recientemente, los avances en el crecimiento de cristales han impulsado el estudio de los puntos cuánticos autoorganizados . Dado que el EAM requiere un tamaño pequeño y voltajes de modulación bajos, la posibilidad de obtener puntos cuánticos con coeficientes de electroabsorción mejorados los hace atractivos para dicha aplicación.