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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2276| Caracterización de un interferómetro en línea adaptativo basado en el mezclado de dos ondas en fibras dopadas con erbio enfocado a la medición de vibraciones mecánicas Characterization of an adaptive linear interferometer based on two wave mixing in erbium doped fiber for detection of mechanical vibrations | |
| Fernando Abraham Pérez Cota | |
| Serguei Stepanov | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Interferémetro adaptativo, Fibras dopadas con erbio, reillas de población, Mezclado de dos ondas, Adaptive interferometer, Eerbium doppedfibers, Population gratings, Two wave mixing | |
| Se desarrollé una configuracién experimental de un interferémetro adaptativo, basado en el Mezclado de Dos Ondas (MDO)transitorio en fibras dopadas con erbio y enfocado a la medicién de vibraciones mecdnicas. El interferémetro tiene una configuracién en linea y trabaja con una longitud de onda de 1492nm que contribuye con una componente de fase de la rejilla grabada. Los experimentos se realizaron con modulacién de fase rectangular dada por una superficie vibrante, dependencias de la amplitud de MDOcontra la potencia de entrada Pent, la densidad dptica apL de la fibra y el factor de acoplamiento 7 fueron obtenidas. Una simulacién numérica fue desarrollada para comparar con los resultados experimentales y ésta presenta concordancia ” cualitativa”, pero una discrepancia cuantitativa alrededor de 1.5 a 2 veces para fibras cortas. También mostré quela eficiencia de la amplitud de MDOenel interferémetro en linea es aproximadamente 2 veces mayor que en la configuracién simétrica del interfer6metro de Sagnac y no existe una dependencia notable con el factor de acoplamiento. Se optimiz6 el funcionamiento del interferémetro tomando en cuenta la relacién sefial a ruido y el tiempo de formacidn de la rejilla. Un prototipo de un vibrémetro fue desarrollado implementando un acoplador aire-fibra comercial con lo que se pudo eliminar las reflexiones pardsitas y llevar a cabo deteccién a distancia (+ 3 cm) de vibraciones mecdnicas. Se evalud la sensibilidad del sistema y el desplazamiento minimo detectable dando S=0.95 mV/nm y AL»in=5 nm, respectivamente, en un ancho de banda de 10 MHz y con tiempo de formacién de la rejilla 7, menor a lms. Finalmente se simulé la deteccién de sefiales cortas y se realizaron experimentos con sefiales cortas de 2.25 MHz detectadas en un bloque de aluminio. Experimental configuration of an adaptive interferometer based on transient two-wave mixing (TWM) in erbium-doped optical fibers for detection of mechanical vibrations was developed. The interferometer has linear configuration and operates at wavelength 1492 nm, which ensured significant contribution of a phase componentin the recorded population grating. In the experiments performed with rectangular phase modulation of the vibrating mirror, dependencies of the TWM amplitude on the input laser power, optical density of the doped fiber, and on the coupling fiber-to-free space were obtained. Numerical simulation was also performed, which proved to be in general qualitative agreement with the experimental data and with only by factor 1.5-2 quantitative discrepancyfor shortfibers. It was shown that that maximal relative TWM amplitude is approximately two times larger than in symmetric Sagnac interferometer and does not show significant dependence on the coupling coefficient. The configuration was optimized taking into account both the signal-to-noise ratio in the detected signal and the adaptive properties of the system and a prototype of the vibrometer utilizing commercial coupler fiber-to-free space with reduced back-reflection was developed. Experimental evaluation of the sensitivity and the minimal vibration amplitude detected by this device gave S=.95mV/nm and ALm,z=5 nm in 10 MHz frequency band respectively with shorter than 1 ms time of the dynamic grating formation. Finally, simulation of detection of short pulsed displacements was performed and experiments on detection of 2.25 MHz ultrasonic signals in thick aluminum plate were also realized. | |
| CICESE | |
| 2007 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Pérez Cota, F. A.2007.Caracterización de un interferómetro en línea adaptativo basado en el mezclado de dos ondas en fibras dopadas con erbio enfocado a la medición de vibraciones mecánicasTesis de Maestría en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.81 pp. | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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