Reconfiguración de modos en fibras ópticas mediante redes de bragg y periodo largo. Aplicaciones a láseres de fibra

Resumen

Los objetivos de la presente tesis son: - Desarrollar un sistema de grabación de redes de periodo largo. - Desarrollar aplicaciones en el campo de los láseres de fibra relacionadas con LPGs y FBGs. - Fabricar sensores basados en LPGs y FBGs. - Estudiar la manipulación del acoplo de energía entre modos de una fibra, utilizando dispositivos formados por la combinación de LPGs y FBGs. (ingeniería de modos) La distribución de la tesis es la siguiente: El capítulo 2 está dedicado al desarrollo teórico que nos permitirá entender el comportamiento espectral tanto de FBGs como de LPGs y al estudio de las relaciones teóricas que determinan la variación de la longitud de onda de acoplo (para ambos tipos de redes) frente a los diferentes parámetros a los cuales son sensibles. El capítulo 3 comienza con una breve introducción de los mecanismos de fotosensibilidad existentes en fibras, continúa con una explicación de los métodos experimentales que se han utilizado para la grabación de redes de periodo largo y periodo corto y finaliza con la descripción de los montajes experimentales usados para testear las redes de difracción grabadas en fibra frente a los parámetros externos (tensión mecánica, temperatura y índice externo). En el capítulos 4, se presentan cuatro experimentos los cuales dan lugar a dos aplicaciones diferentes. La primera de ellas es la modulación de la luz en el núcleo de la fibra, ésta se ha llevado a cabo de tres maneras diferentes: tensionando de manera dinámica (mediante un piezoeléctrico) la fibra en la cual se fabricó un interferómetro formado por dos LPGs, grabando una LPG en una fibra dopada con tierras raras, y finalmente haciendo interaccionar una onda acústica de flexión con una LPG. Adicionalmente, utilizando el primer método de modulación (interferómetro formado por dos LPGs) se fabricó un láser en régimen Q-Switch. La segunda aplicación que se ha elaborado es la fabricación de un láser polarizado grabando una LPG en fibra activa. Finalmente, el capítulo 5 se ha dedicado a la fabricación y estudio de dispositivos formados por combinaciones de LPGs y/o FBGs, estos nos dan la posibilidad de controlar la energía que se trasvasa de un modo a otro pudiendo obtener respuestas espectrales especiales. A este control del trasvase de la energía entre modos lo hemos llamado ingeniería de modos, y ha dado lugar a aplicaciones tales como un sensor de glucosa, un modulador de luz o un láser de fibra donde la energía circula tanto por el núcleo como por la cubierta. Además, se estudian por primera vez los acoplos producidos de la interacción entre un modo de la cubierta y una FBG, dando como resultado la fabricación de un filtro pasabanda utilizando estos acoplos.