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Interferómetro adaptativo de fibra óptica dopada con iterbio para la detección de ondas ultrasónicas
Interferómetro adaptativo de fibra óptica dopada con iterbio para la detección de ondas ultrasónicas   
Jesús Alberto Núñez Quintero
SERGUEI STEPANOV
Acceso Abierto
Atribución
Dynamic population gratings,Rejillas dinámicas de población,doped fiber,Fibra dopada con iterbio,Interferómetro adaptativo,Adaptive interferometer,Mezclado de dos ondas,Two-wave mixing
Se desarrolló un arreglo experimental de un sistema interferométrico adaptativo basado en el Mezclado de Dos Ondas (MDO) transitorio vía rejillas dinámicas de población en fibras dopadas con iterbio enfocado a la detección de ondas ultrasónicas en un ancho de banda hasta de 17 MHz. El sistema tiene una configuración en línea y funciona a una longitud de onda de 1064 nm con modulación de fase efectuada por un espejo adherido a un transductor piezoeléctrico. La señal del MDO detectada resultó tener una respuesta lineal proporcionada por la alta contribución de las rejillas de fase y relación directa con la densidad óptica de la fibra. Experimentalmente se caracterizó la dependencia de la señal del MDO en función de la potencia de luz de entrada, del factor de acoplamiento con el espejo retro-reflector y de la amplitud de modulación de fase. Se estudiaron las propiedades adaptativas del sistema determinadas por el tiempo de formación de las rejillas dinámicas menor a 1 ms. Se analizó y optimizó el funcionamiento del sistema interferométrico observando la Relación Señal a Ruido (RSR), determinada por el ruido dominante de intensidad del láser de estado sólido utilizado. Se evaluó el desplazamiento mínimo detectable de 1.8 nm en el ancho de banda 17 MHz. Finalmente se detectaron pulsos y ecos ultrasónicos propagándose en una placa sólida de aluminio inducidos por un láser pulsado Q-switched de 6 ns.
Experimental set-up of an adaptive interferometric system based on transient Two-Wave Mixing (TWM) by means of dynamic population gratings on ytterbium doped fiber for detection of ultrasonic waves in a bandwidth of 17 MHz was developed. The system has a linear configuration and works at wavelength 1064 nm with phase modulation made by a mirror stuck in a piezoelectric transducer. The TWM signal detected was linear response due for high contribution of phase gratings and direct relation with optic density of the doped fiber. Experimentally was characterized the dependence of the TWM signal as function of the input power, the coupling factor with the back-reflected mirror and the amplitude phase modulation. It was studied the adaptive properties system determinate by the dynamic grating formation time lower to 1 ms. It was analyzed and optimized the interferometric system operation observing the signal-to-noise-ratio (SNR), determinate by the intensity noise from the solid-state laser utilized. The minimum displacement detectable of 1.8 nm was evaluated in the bandwidth 17 MHz. Finally pulses and echoes ultrasonic spreading through of aluminum solid plate induced by Q-switched pulsed laser of 6 ns were detected.  
CICESE
2009
Tesis de maestría
Español
Núñez Quintero, J.A.2009.Interferómetro adaptativo de fibra óptica dopada con iterbio para la detección de ondas ultrasónicas.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 73 pp
ÓPTICA
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