Sincronización de láseres para sensores y sistemas de comunicaciones de fibra óptica avanzados
| Autor: | César Alberto López Mercado |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Vassili Spirine |
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2015 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada CICESE Repositorio Institucional CICESE |
| Popis: | Estamos viviendo una era donde la tecnología crece a pasos agigantados y el trafico deinformación se incrementa en un 30% anual, por lo que en el 2016 se espera que éstesea mayor de un ZettaByte (1021), siendo la fibra óptica quien juega el rol másimportante en ésta demanda de información.La fibra óptica es un canal de comunicación por excelencia, libre de influenciaselectromagnéticas, y un medio excelente para implementar sensores distribuidos dedecenas de kilómetros de longitud.El objetivo de ésta tesis está enfocado en la generación de nuevas fuentes de luz máspuras y confiables, para los sensores y los sistemas de comunicaciones fotónicasavanzados, empleando métodos pasivos de sincronización .En la primera parte de este trabajo, se propone una nueva configuración deencadenamiento por inyección óptica de un láser DFB con las componentes de Stokesde Brillouin de alto orden, para la generar señales ópticas moduladas en el rango de10 a 100 GHz.En la parte principal, se realiza un análisis del fenómeno del auto-encadenamiento porinyección de un láser DFB a través de una cavidad de fibra en anillo en los regímenesde acoplamiento crítico, sub- y sobre-acoplado. Donde se demuestra que elacoplamiento crítico es la condición óptima para la estabilidad temporal y la reduccióndel ancho de línea del láser encadenado.Para ajustar la resonancia simultánea de la emisión de Stokes y el bombeo encavidades de anillo cortas, se propone un algoritmo simple, eficiente y robusto a lasincertidumbres. En base a este algoritmo, se desarrollan nuevos láseres de fibra deBrillouin mono-modo con una cavidad en anillo, corta y larga, estabilizados pasivamentepor medio del auto-encadenamiento por inyección. Estos láseres generan una emisiónde Stokes con anchos de línea de 1.2 y 0.5 kHz, acompañados de una reducción delancho de línea del láser DFB de bombeo mayor a 1000 veces.Finalmente, se presenta una nueva configuración de un láser de fibra de Brillouin monomodoestabilizado pasivamente con rejilla adaptativa en una cavidad compleja. Laemisión de Stokes logra alcanzar un ancho de línea menor a 100 Hz. We are living in a world, where technology is growing by leaps and bounds. The growthof digital information increases annually by 30%, It is projected that by the year 2016,this digital traffic will reach over a Zettabyte (1021).One key component of distribution on digital information is fiber optic. It is the preferredmethod of sending data, free of electromagnetic interference, a great way to implementsensors across vast distances.This thesis, will be focusing on generating new, more reliable sources of light for sensorsand communications systems using passive synchronization methods.In the first chapter we propose a new configuration of optical injection locking of a DFBlaser, using Brillouin high order Stokes components to generate modulated opticalsignals in the range of 10 to 100 GHz.Main section covers an analysis of the phenomenon of self-injection of a DFB Laser,through a fiber ring cavity in critical coupling, under and over-coupling regimes. Theresults proving that the critical coupling is the optimum condition for temporal stabilityand linewidth reduction of the locking laser.To adjust the simultaneous resonance of Stokes and pump emissions at short ring cavitywe propose a simple, efficient and robust to uncertainties algorithm. Based on thisalgorithm, we developed a new single mode Brillouin fiber lasers with short and long ringcavities, passively stabilized through self-injection locking.These lasers generate Stokesemission with linewidth of 1.2 and 0.5 KHz, respectively, accompanied with reduction ofDFB pump laser linewidth more than 1000 times.Finally we present a new configuration of single-mode Brillouin fiber laser passivelystabilized with adaptive grating in a complex cavity. Developed laser radiates the Stokescomponent with a linewidth less than 100 Hz. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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