{"id":107077,"date":"2018-03-11T10:31:15","date_gmt":"2018-03-11T10:31:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/diseno-construccion-y-estudio-de-amplificadores-y-laseres-de-fibra-de-cristal-fotonico-dopada-con-erbio\/"},"modified":"2018-03-11T10:31:15","modified_gmt":"2018-03-11T10:31:15","slug":"diseno-construccion-y-estudio-de-amplificadores-y-laseres-de-fibra-de-cristal-fotonico-dopada-con-erbio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/fibra-optica\/diseno-construccion-y-estudio-de-amplificadores-y-laseres-de-fibra-de-cristal-fotonico-dopada-con-erbio\/","title":{"rendered":"Dise\u00f1o, construcci\u00f3n y estudio de amplificadores y l\u00e1seres de fibra de cristal fot\u00f3nico dopada con erbio"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Jos\u00e9 Antonio S\u00e1nchez Mart\u00edn <\/strong><\/h2>\n<p>Nuestro grupo de investigaci\u00f3n posee una amplia experiencia en la modelizaci\u00f3n y estudio experimental de dispositivos amplificadores o l\u00e1ser basados en fibras \u00f3pticas dopadas con erbio, y durante la \u00faltima d\u00e9cada dos grupos de la universidad de Valencia se han dedicado al estudio te\u00f3rico y la fabricaci\u00f3n de fibras de cristal fot\u00f3nico (fcf). Por ello, se decidi\u00f3 establecer una colaboraci\u00f3n para el estudio y desarrollo de dispositivos basados en fcf dopadas con tierras raras.  en las instalaciones que posee la universidad de Valencia, el grupo del laboratorio de fibras \u00f3pticas ha sido el encargado de fabricar las fcf. Sobre im\u00e1genes reales de las fibras fabricadas el grupo de modelizaci\u00f3n y dise\u00f1o de dispositivos fot\u00f3nicos ha obtenido te\u00f3ricamente algunos par\u00e1metros pasivos, y en nuestras instalaciones se han construido dispositivos de amplificaci\u00f3n y l\u00e1ser  con las fibras estiradas en Valencia, tratando de optimizar el funcionamiento de los mismos. De esta forma no s\u00f3lo hemos podido caracterizar las fibras y tratar de optimizar dispositivos, sino que tambi\u00e9n hemos conseguido mejorar las prestaciones de las fibras desde su proceso de fabricaci\u00f3n, estudiando  fibras con diferentes geometr\u00edas, en busca de aquella capaz de ofrecer los mejores resultados de cara a la aplicaci\u00f3n a la que vaya a ser destinada.  la estructura de la tesis la hemos dividido en cinco cap\u00edtulos, cuyo contenido mostramos a continuaci\u00f3n:  la primera parte de la memoria de tesis doctoral la dedicamos a  hacer un repaso a las principales aplicaciones a las que est\u00e1n siendo destinadas las fcf  y a presentar las fibras de cristal fot\u00f3nico dopadas con er3+ que son el principal objeto de estudio a lo largo del presente trabajo. Previamente a la adquisici\u00f3n de una barra de s\u00edlice dopada con erbio que se convertir\u00eda en el n\u00facleo de las futuras fcf fue necesario simular el comportamiento de las futuras fcf para establecer los requisitos que deb\u00eda cumplir dicha barra para poder fabricar con ella fibras que tuviesen una ganancia considerable y con las que pudi\u00e9ramos construir l\u00e1seres.  en el cap\u00edtulo ii mostramos los estudios experimentales realizados con dichas fibras. Comenzamos presentando un m\u00e9todo para poder realizar soldaduras entre fibras de cristal fot\u00f3nico y fibras convencionales. Utilizando dicho m\u00e9todo hemos sido capaces de realizar soldaduras robustas y con menores p\u00e9rdidas a las habituales en estos tipos de fibras adem\u00e1s resulta \u00fatil analizar las distribuciones modales de las  fibras fabricadas mediante una c\u00e1mara para identificar aquellas que no son monomodo y analizar el perfil de las distribuciones modales, tanto para la longitud de onda de se\u00f1al como para la de bombeo. De esta forma hemos sido capaces de identificar las fcf que no tienen un comportamiento monomodo y de comprobar que en propagaci\u00f3n monomodo las distribuciones modales se ajustan bien a perfiles gaussianos.  Finalmente mostramos los resultados obtenidos con las distintas fcf fabricadas, tanto en configuraci\u00f3n de amplificador como de l\u00e1ser de anillo. A partir de los resultados obtenidos con las fcf de la tirada 2, se construyeron nuevas fcf con diferentes valores de los par\u00e1metros estructurales que mejoraron las prestaciones de las anteriores, tanto en configuraci\u00f3n de amplificador como de l\u00e1ser.  el cap\u00edtulo iii lo dedicamos enteramente al estudio de amplificadores. Se presenta una t\u00e9cnica de caracterizaci\u00f3n que nos permite obtener los par\u00e1metros necesarios para poder simular el comportamiento experimental de las fibras fabricadas. Con dichos valores de los par\u00e1metros caracter\u00edsticos de la fcf somos capaces de simular con buen acuerdo teor\u00eda-experimento tanto su comportamiento en amplificaci\u00f3n como su ase. Haciendo uso de los valores obtenidos a trav\u00e9s de dicha caracterizaci\u00f3n  simulamos el comportamiento en amplificaci\u00f3n de otra de las fibras fabricadas, para  la que somos capaces de predecir con \u00e9xito su comportamiento experimental en diferentes situaciones. A partir del modelo te\u00f3rico y los par\u00e1metros obtenidos mediante nuestra t\u00e9cnica de caracterizaci\u00f3n podemos optimizar la ganancia de las fcf y estudiar la variaci\u00f3n de la misma con relaci\u00f3n ala variaci\u00f3n de par\u00e1metros estructurales de la fcf.  en el siguiente cap\u00edtulo construimos l\u00e1seres de anillo de fibra de cristal fot\u00f3nico y simulamos su comportamiento a trav\u00e9s de dos modelos distintos. Por un lado, haciendo uso del modelo general y los par\u00e1metros caracter\u00edsticos, obtenidos mediante la caracterizaci\u00f3n del amplificador, simulamos el comportamiento de un anillo l\u00e1ser copropagante en diferentes situaciones (longitud de onda l\u00e1ser, potencia de bombeo de entrada y longitud de fibra), obteniendo un acuerdo aceptable entre las medidas experimentales y los c\u00e1lculos te\u00f3ricos. Posteriormente haciendo uso de un modelo simplificado desarrollado anteriormente por el grupo adaptado a las caracter\u00edsticas de las fcf, simulamos el comportamiento de un anillo l\u00e1ser contrapropagante para un amplio rango de situaciones distintas (longitud de fcf, factor de acoplamiento de salida, potencia de bombeo de entrada y longitud de onda l\u00e1ser), obteniendo un buen acuerdo teor\u00eda- experimento en todas las situaciones analizadas. Este modelo tiene la ventaja de que al estar basado en expresiones anal\u00edticas facilita sobremanera la comprensi\u00f3n de las dependencias de los distintos par\u00e1metros, y tambi\u00e9n el procedimiento y el tiempo empleado al calcular.   Con ambos modelos podemos realizar estudios de optimizaci\u00f3n de la cavidad l\u00e1ser, y con el modelo general podemos estudiar tambi\u00e9n la optimizaci\u00f3n en funci\u00f3n de par\u00e1metros estructurales propios de las fcf.  con todo lo anterior queda completado el estudio de posibilidades de dise\u00f1o de amplificadores o l\u00e1seres de fcf dopadas con er3+, optimizados para diversas aplicaciones.   el \u00faltimo cap\u00edtulo est\u00e1 dedicado a abrir una nueva l\u00ednea de trabajo sobre sensores basados en amplificadores \u00f3 laseres de fcf dopadas con er3+ y en \u00e9l se estudia la influencia de la concentraci\u00f3n de erbio y de la microestructura en la medida de temperatura. Para ello realizamos medidas de ganancia y l\u00e1ser con una de las fcf en funci\u00f3n de la temperatura, obteniendo medidas bastante estables y con una dependencia lineal de la variaci\u00f3n de la ganancia \u00f3 potencia l\u00e1ser respecto a la variaci\u00f3n de la temperatura. En la situaci\u00f3n m\u00e1s favorable (l\u00e1ser en 1555 nm) repetimos las medidas con otras dos fcf con diferentes propiedades. La primera es una fcf con geometr\u00eda estructural parecida pero cuyo n\u00facleo proviene de otra barra dopada con erbio con una concentraci\u00f3n un orden de magnitud superior a las anteriores, y que adem\u00e1s tiene mayor proporci\u00f3n de \u00e1rea dopada. La segunda es una fcf de n\u00facleo suspendido, compuesta por s\u00f3lo tres agujeros de aire de grandes dimensiones. Esta fcf tiene la desventaja de que al ser multimodo sus medidas no son tan estables como en las anteriores, pero tiene la ventaja de que permite la inserci\u00f3n de l\u00edquidos con \u00edndice adecuado que podr\u00edan aumentar su sensibilidad respecto a la temperatura. Adem\u00e1s su n\u00facleo se encuentra codopado con erbio y germanio, por lo que hay que estudiar si es posible la grabaci\u00f3n de redes de braga en la propia fibra, de tal forma que tendr\u00edamos un dispositivo l\u00e1ser mucho m\u00e1s simple.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Dise\u00f1o, construcci\u00f3n y estudio de amplificadores y l\u00e1seres de fibra de cristal fot\u00f3nico dopada con erbio<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Dise\u00f1o, construcci\u00f3n y estudio de amplificadores y l\u00e1seres de fibra de cristal fot\u00f3nico dopada con erbio <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Jos\u00e9 Antonio S\u00e1nchez Mart\u00edn <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Zaragoza<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 28\/02\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Jos\u00e9 Miguel \u00e1lvarez Abenia<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: manuel Lopez-amo sainz <\/li>\n<li>Miguel vicente Andr\u00e9s bou (vocal)<\/li>\n<li>Antonio Diez cremades (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Miguel Lopez higuera (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Jos\u00e9 Antonio S\u00e1nchez Mart\u00edn Nuestro grupo de investigaci\u00f3n posee una amplia experiencia en la modelizaci\u00f3n y estudio 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