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Diseño experimental de láseres de fibra óptica con la técnica amarre de modos pasivo en la región 1.5-2.0 μm empleando fibras de doble revestimiento dopadas con tulio y erbio/iterbio.
Yasser Alexander Garcia Flores
Baldemar Ibarra Escamilla
Manuel Durán Sánchez
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Fiber optic lasers
Mooring modes
Double-clad fibers
Energy levels
Fiber optic amplifiers
Thulium
Erbium and ytterbium
Nonlinear effects
This thesis work presents the experimental elaboration of Passively Mode-Locked Fiber-Optic Lasers. These lasers operate in a range of 1.5-2.0 µm, where different applications have been developed such as: medical instrumentation, remote sensing, material processing, and in nonlinear optics, also mention that, in the 1550nm region, communications operate and the 2000nm region is safe for the human eye. In one of the lasers, the generation of switchable dissipative soliton resonance and noise-like pulses are obtained in a linear Fabry-Perót type cavity that includes a nonlinear optical loop mirror with polarization unbalance and an optical loop mirror, double-clad thulium-doped fiber that work as an amplifier. This laser generates the two mentioned dynamics with a repetition rate of 1.18 MHz at an approximate wavelength of 1950 nm. In the second constructed laser, noise-like pulse characteristics are obtained in a figure-nine cavity that includes a nonlinear amplifying loop mirror and a Bragg grating, it also makes use of double-clad thulium-doped fiber as amplifier. This laser generates noise-like pulses with a repetition rate of 1.33 MHz at an approximate wavelength of 1900 nm. In both lasers a pump laser at 793 nm is used. The third pro-posed arrangement is a mode-locked fiber-optic laser in a ring cavity operating at around 1.55 µm with a pumping of 976 nm, with erbium/ytterbium double-clad thulium-doped fiber for obtain dynamics of solitons such as the soliton molecule, narrow noise-like pulse and dual-wavelength pulsed, achieving the above with the adjustments of the wavelength retarding plates used in the cavity. As a result, a wave-length modulation of 0.49 nm of the soliton molecules is obtained corresponding to a temporal separation of 15.38 ps and the noise-like pulses show a narrow maximum coherence of approximately 231 fs operating at the central wavelength of 1540nm Finally, dual-wavelength pulsed with adjustable spacing of an order of magnitude from 0.96 to 9 nm were obtained, showing excellent synchronization between the resulting dual wavelength pulses.
Este trabajo de tesis presenta la elaboración experimental de láseres pulsados de fibra óptica que emplean la técnica de amarre de modos pasivo. Estos láseres funcionan en el rango de 1.5-2.0 µm donde se han desarrollado diferentes aplicaciones como: instrumentación médica, teledetección, procesamiento de materiales, y en la óptica no lineal, también mencionar que, en la región de 1550 nm operan las comunicaciones y la región de 2000 nm es segura para el ojo humano. En uno de los láseres se obtiene la generación de pulsos rectangulares conmutables de resonancia de solitón disipativo y pulsos similares a ruido en una cavidad lineal tipo Fabry-Perót que incluye un espejo de lazo óptico no lineal con desbalance en polarización y un espejo de lazo óptico, una fibra óptica de doble revestimiento dopada con iones de tulio que funciona de amplificador. Este láser genera las dos dinámicas mencionadas con una tasa de repetición de 1.18 MHz a una longitud de onda aproximada de 1950 nm. En el segundo láser construido, se obtienen las características de los pulsos similares a ruido en una cavidad de figura nueve que incluye un espejo de lazo amplificador no lineal y una rejilla de Bragg, también hace uso de fibra óptica de doble revestimiento dopada con tulio como amplificador. Este láser genera pulsos similares a ruido con una tasa de repetición de 1.33 MHz a una longitud de onda aproximada de 1900 nm. En los dos láseres se emplea un láser de bombeo a 793 nm. El tercer arreglo propuesto es un láser de fibra óptica con amarre de modos en una cavidad de anillo que opera en torno a 1.55 µm con un bombeo de 976 nm, con fibra de doble revestimiento co-dopada con erbio/iterbio para obtener dinámicas de solitones como la molécula de solitón, pulsos similares a ruido estrechos y pulsos de longitud de onda dual, logrando lo anterior con los ajustes de las placas retardadoras empleadas en la cavidad. Como resultado se obtiene una modulación de longitud de onda de 0.49 nm de las moléculas de solitón que corresponden a una separación temporal de 15.38 ps y los pulsos similares al ruido muestran una coherencia máxima estrecha de aproximadamente 231 fs operando en la longitud de onda centra de 1540 nm. Finalmente se obtuvieron pulsos de longitud de onda dual con separación ajustable de un orden de magnitud de 0.96 a 9 nm, mostrando una excelente sincronización entre los pulsos de longitud de onda dual resultantes.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2022-08
Tesis de doctorado
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
García Flores, Yasser Alexander, (2022), Diseño experimental de láseres de fibra óptica con la técnica amarre de modos pasivo en la región 1.5-2.0 μm empleando fibras de doble revestimiento dopadas con tulio y erbio/iterbio, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ÓPTICA
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