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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/458| Interferómetro adaptativo de fibra dopada con iterbio para aplicaciones en sistemas termo-ópticos Interferómetro adaptativo de fibra dopada con iterbio para aplicaciones en sistemas termo-ópticos. | |
| Alexei Miridonov Pavlov | |
| SERGUEI STEPANOV | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Interferometría adaptativa,Mezclado de dos ondas,Fibras dopadas con erbio e interbio,Efecto foto-térmico | |
| Este trabajo está dedicado a la investigación de detección adaptativa por Mezclado de Dos Ondas (MDO) en fibras dopadas con tierras raras, en particular con erbio (FDE) e iterbio (FDY), para el propósito de usarlos en sistemas de detección de absorciones bajas por medio del efecto foto-térmico. En particular, se desarrollaron sistemas del MDO transitorio para cada tipo de fibra dopada, en los cuales se caracterizó el MDO en función de la potencia de la luz de entrada y de la amplitud de modulación de fase. Se determinó que la fuente de ruido dominante para el caso del sistema con FDE es el ruido de fase del láser semiconductor y para el sistema con FDY el ruido de intensidad del láser de estado sólido. En ambos sistemas se analizaron varias técnicas de reducción de ruido, como la detección balanceada, para compensar el ruido de intensidad, y la reducción de reflexiones parásitas para minimizar los efectos del ruido de fase. La sensibilidad de los sistemas desarrollados fue estimada como 3.1x10-6 rad/Hz1/2 para el sistema con FDE, de 0.6x10-6 rad/Hz1/2 para el sistema con FDY utilizando la detección balanceada y de 2.8x10-6 rad/Hz1/2 para el sistema con FDY sin detección balanceada. Se propuso y se caracterizó experimentalmente un arreglo original de un interferómetro de Sagnac adaptativo que está totalmente balanceado y tiene solo unos cuantos elementos ópticos, por lo que presenta bajo ruido y excelente estabilidad, especialmente con FDY. La sensibilidad estimada para dicho sistema con FDY sin detección balanceada fue de 1.5x10-6 rad/Hz1/2, lo cual es 28 veces menor que el límite fundamental determinado por el ruido fotónico – valor aproximado por el cual se mejora la relación señal-ruido en nuestros experimentos con detección balanceada. Finalmente, utilizando dicha configuración de Sagnac con FDY, se realizaron experimentos con detección de pequeños cambios en el índice de refracción en la fibra dopada, inducidos por iluminación transversal con una longitud de onda de 980 nm. This work is dedicated to investigation of adaptive techniques based on two wave mixing (TWM) in rare earth doped fibers, particularly, with erbium (EDF) and ytterbium (YDF) for detection of small phase shifts due to photothermal effect associated with weak optical absorption. Transient TWM experimental configurations were developed for each type of the doped fibers and TWM response was characterized in function of the total optical input power and phase modulation amplitude. It was determined that the dominating source of the noise in the EDF system is due to phase fluctuations of the semiconductor laser radiation and for YDF system – due to intensity noise of the solid state laser. In both systems different noise suppression methods, such as balanced detection for intensity noise compensation and reduction of residual reflections in order to minimize the noise due to phase fluctuations, were analyzed. The sensitivities of the developed systems were evaluated as 3.1x10-6 rad/Hz1/2 for EDF system and 0.6x10-6 rad/Hz1/2 for YDF system with balanced detection and 2.8x10-6 rad/Hz1/2 for YDF system without balanced detection. An experimental configuration of a balanced adaptive Sagnac interferometer with a minimum number of elements was proposed and experimentally characterized. This configuration has shown excellent stability and low noise, especially, with YDF. The measured sensitivity of YDF based interferometer without balanced detection was 1.5x10-6 rad/Hz1/2, which is 28 times worse than sensitivity limited by photon noise – the value which is close to the improvement obtained in our experiments on balanced detection. Using this Sagnac interferometer, an experimental detection of small refractive index changes induced by modulated 980nm light was performed. | |
| CICESE | |
| 2011 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Miridonov Pavlov, A.2011.Interferómetro adaptativo de fibra dopada con iterbio para aplicaciones en sistemas termo-ópticos.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.103 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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