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Resonancia de solitón disipativo en un láser de amarre de modos de fibra óptica dopada con tulio
Ulises Alcántara Bautista
Manuel Durán Sánchez
Baldemar Ibarra Escamilla
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Laser
Fiber
Soliton
Pulse
Thulium
Mooring
Passively mode-locked fiber lasers provide a compact, cost-effective, and alignment free alternative for generating short optical pulses with high energy, in comparison to their traditional solid-state counterpart. For this reason, in recent years there has been a significant increase in the use of pulsed fiber lasers in various branches of industry such as, materials processing, sensors, medical surgery, as well as scientific research. In this thesis, we present the experimental development of a passively mode-locked double-clad thulium doped fiber laser in a figure of 9 configuration with an all-fiber setup, which can operate in the dissipative soliton resonance (DSR) and rectangular noise-like pulse (NLP) regimes in the 2 micron region. For this, a compact cavity in a figure of 9 configuration is proposed, which consist of a nonlinear amplifying loop mirror (NALM) and a fiber Bragg grating. The NALM is used as an output mirror and acts as the mode-locking element. By properly adjusting the polarization controller, switchable operation between DSR and NLP is generated. The obtained results show that the pulse duration and average output power of the DSR pulse can be tuned from 7.2 to 21.7 ns and from 27 to 73 mW, respectively. The maximum pulse energy is 55 nJ without wave breaking at a pump power of 3.2 W. Additionally, rectangular NLPs with bunch pulse energy of 125 nJ are obtained.
Los láseres de fibra de amarre de modos pasivo proporcionan una alternativa compacta, económica y libre de alineación para la generación de pulsos cortos de alta energía, respecto a su contraparte tradicional de estado sólido. Por tal motivo, en los últimos años ha habido un incremento significativo del uso de láseres de fibra pulsados, en diversas ramas de la industria como procesamiento de materiales, sensores, en cirugía médica así como en la investigación científica. En el presente trabajo de tesis, se muestra el desarrollo experimental de un láser de amarre de modos de fibra óptica dopada con Tulio de doble revestimiento, en forma de figura 9 y totalmente de fibra óptica, que puede funcionar en el régimen de resonancia de solitón disipativo (Dissipative soliton resonance, DSR) y pulso rectangular similar al ruido (noise-like pulse, NLP) en la región de 2 micras. Para esto se propone una cavidad compacta en forma de figura 9 formada por un espejo de lazo amplificador no lineal (nonlinear amplifier loop mirror, NALM) y una rejilla de Bragg de fibra óptica. El NALM se usa como espejo de salida y actúa como elemento que inicia el amarre de modos. Al ajustar adecuadamente los estados de polarización se puede generar una operación conmutable entre DSR y NLP. Los resultados obtenidos muestran que la duración del pulso y la potencia de salida promedio del DSR se pueden ajustar de 7.2 a 21.7 ns y de 27 a 73 mW, respectivamente. La máxima energía de pulso es de 55 nJ sin ruptura de onda, a una potencia de bombeo de 3.2 W. Adicionalmente, se obtienen NPLs rectangulares con una energía de paquete de pulsos de 125 nJ.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2022-07
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Alcántara Bautista, Ulises, (2022), Resonancia de solitón disipativo en un láser de amarre de modos de fibra óptica dopada con tulio, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
ÓPTICA
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