Contribución al desarrollo de estructuras activas basadas en fibra dopada con erbio para comunicaciones ópticas y sensores

Resumen

A lo largo de esta tesis se estudian y analizan estructuras activas basadas en fibra dopada con erbio para su aplicación en amplificación óptica, en generación de luz y en dispositivos y subsistemas tales como los basados en redes de difracción de periodo largo y sensores interferométricos. Una característica importante del estado de polarización de la señal amplificada es su carácter aleatorio en el tiempo. Estas variaciones no se deben a las anisotropías propias de la fibra sino que está relacionado con el proceso de amplificación. El fenómeno físico que permite la amplificación es la emisión estimulada a partir de la cual se generan fotones de las mismas características que los fotones de la señal de entrada. Sin embargo, en eL proceso de amplificación se genera ruido debido a la emisión espontánea dando lugar a una señal incoherente con respecto a la señal de entrada y que a su vez es amplificada. Esto induce variaciones del estado de polarización dela señal óptica amplificada provocando un efecto de polarización que puede contribuir a la de gradación de un sistema óptico. En el presente trabajo se ha definido una figura de mérito, la varianza de polarización, que permite entender y cuantificar este efecto de polarización indeseado. A partir de lavarianza de polarización, se estudia la dependencia de las de las inestabilidades de polarización con los parámetros de diseño (longitud de onda de la señal, la potencia de la señal y la potencia de bombeo), así como, con cambios térmicos en una estructura amplificación de un solo paso y en una estructura amplificadora de doble paso con un espejo rotador de Faraday. Además, en la configuración de doble paso, se estudia teórica y experimentalmente la dependencia con la temperatura del espejo rotador de Faraday y su influencia en el comportamiento de la polirización. En el campo de la generación de la uz a partir de fibra, dopada con erbio, en