Análisis y desarrollo de un filtro DMZI-SI aplicado a la obtención de una fuente láser de múltiples longitudes de onda y conmutable

Abstract

En este trabajo de tesis, presentamos el desarrollo de un láser de fibra dopada de Er/Yb conmutable de múltiples longitudes de onda en configuración de anillo, utilizando un filtro peine. El filtro peine está compuesto por un interferómetro Mach-Zehnder de doble paso y un interferómetro de Sagnac (DMZI-SI, del inglés Double-pass Mach-Zehnder Interferometer and Sagnac Interferometer) con 10 m de fibra que mantiene la polarización (PMF, del inglés Polarization Maintaining Fiber) tipo PANDA (PANDA-PMF, del inglés PANDA-type Polarization Maintaining Fiber). Este esquema que proponemos utiliza elementos ópticos de bajo costo como un controlador de polarización (PC, del inglés Polarization Controller) de tres bobinas, PC en línea, fibra óptica estándar (SMF-28, del inglés Single-Mode Fiber) y PMF. El filtro DMZI-SI permite controlar el ∆λ de dos formas: 1) Cuando varía la longitud de la PMF; y 2) Cuando se incrementa la longitud de la fibra estándar (∆L) en uno de los brazos del filtro. Además, permite un control más preciso de la amplitud o contraste de las franjas con las PCs. Estos resultados fueron validados al realizar una comparación por medio de un análisis numérico (matrices de Jones) y de forma experimental. El análisis del filtro DMZI-SI demuestra que tiene características para ser aplicado a un sistema de fibra óptica de alta resolución al obtener un ∆λ pequeño y un buen nivel de ganancia. Esto proporciona un mejor control de la flexibilidad de las características de transmisión del filtro, como un patrón de interferencia estable en la separación y contraste de la franja. Finalmente, al insertar el filtro en el láser de anillo de fibra óptica se obtuvo una la relación de supresión de modo lateral mayor a 35 dB con fluctuaciones de potencia de 0.47 a 1.07 dB y de longitud de onda de 0.01 a 0.06 nm. El rango. alcanzado en la conmutación de la longitud de onda de emisión fue de 1532 a 1546 nm que emite en la banda C de la ventana de comunicaciones. El láser propuesto tiene aplicaciones potenciales como en los sistemas de comunicaciones por multiplexación por división de longitud de onda densa operando en banda C, sensado óptico y en la generación de microondas.