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Sensores interferométricos y sistemas resonantes por luz lenta/rápida por rejillas dinámicas con fibras dopadas con iterbio
Interferometric sensors and resonance systems using slow/fast light via dynamic gratings whit ytterbium doped fibers
EMILIO AGUILAR MENDOZA
SERGUEI STEPANOV
Acceso Abierto
Atribución
rejilla dinámica de población, mezclado de dos ondas, interferómetro de Sagnac, fibra dopada con iterbio
dynamic gratings, two – wave mixing, Sagnac interferometer, ytterbium doped fiber
Se presentan los resultados sobre la investigación de un sensor óptico interferométrico adaptativo de lazo cerrado de tipo Sagnac basado completamente en fibra óptica con un segmento de fibra dopada con iterbio, en donde se forma una rejilla dinámica, mayormente, de tipo de fase. Esto se logra por la propagación de dos haces coherentes, en direcciones opuestas, a una longitud de onda de 1064 nm generada por un láser de estado sólido de Nd:YAG. Se mostró la respuesta lineal del sensor para la detección de modulación de fase de tipo pasa alta con la frecuencia de corte alrededor de 0.3 kHz y una profundidad de modulación cercana al 100%. Se analiza la resolución del sensor con una configuración de la detección balanceada y se muestra la posibilidad de maximizarla hasta el nivel determinado por el ruido fotónico. También se evalúan las propiedades resonantes de la cavidad de fibra óptica de lazo cerrado de tipo Fabry – Perot incluyendo fibra dopada con iones de iterbio saturable. Se mostró experimentalmente que esta configuración presenta propiedad de biestabilidad óptica. A su vez, la formación de la rejilla dinámica resulta en una no reciprocidad de la cavidad, cuando la condición de resonancia se observa para diferentes longitudes ópticas se la cavidad para ondas propagándose en las direcciones opuestas.
The results of the research of a fiber-based closed-loop Sagnac-type adaptive interferometric optical sensor with a segment of ytterbium-doped fiber, where a dynamic grating, mostly, of phase type is formed, are presented. It is recorded by two coherent beams propagating in opposite directions at the wavelength of 1064 nm generated by a solid state Nd:YAG laser. The linear sensor response for phase modulation detection was shown to be of high-pass with the cut-off frequency around 0.3 kHz and a modulation depth close to 100%. The resolution of a sensor with a balanced detection configuration was analyzed and the possibility of maximizing it to the level determined by photonic noise was shown. The resonant properties of the Fabry – Perot closed loop fiber optic cavity with the segment of the saturable ytterbium doped fiber were also evaluated. It was experimentally demonstrated that this configuration shows property of optical bi-stability. In its turn, formation of the dynamic grid resulted in a non-reciprocity of the cavity, when the resonance condition is observed for different optical lengths the cavity for waves propagating in the opposite directions.
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Aguilar Mendoza, E. 2020. Sensores interferométricos y sistemas resonantes por luz lenta/rápida por rejillas dinámicas con fibras dopadas con iterbio. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 71 pp.
FIBRAS ÓPTICAS
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