Estudio de un interferómetro Mach-Zehnder basado en una fibra de núcleo hueco y sus aplicaciones

Abstract

En el Capítulo 1, se presenta una reseña de los antecedentes que dieron origen a los sensores de fibra óptica y de los avances más recientes en esa rama de la ciencia. Se hace énfasis en aquellas propiedades que los vuelven dispositivos robustos y versátiles. Además, se esbozan algunas aplicaciones de los sensores de fibra óptica en diversas áreas. De igual manera, se presentan las motivaciones para la realización de la presente investigación y finalmente se bosqueja la estructura general del trabajo de tesis. En el Capítulo 2, se muestran los distintos sensores de fibra óptica, se abordan las cuatro categorías principales, haciendo especial énfasis en los principios teóricos de funcionamiento de un MZI. En el Capítulo 3, se aborda la estructura de MZIs basados en CHCF y se explica su técnica de fabricación. Se menciona la forma en que fueron caracterizados, y a partir de dichas características se establecen sus parámetros de diseño, lo cual permite realizar simulaciones de elemento finito y numéricas para predecir su comportamiento. En el Capítulo 4, se muestra un sensor de curvatura que posee la característica de ser inmune a diversas variables físicas, volviéndolo un candidato ideal para el monitoreo estructural, siendo esto viable debido a la posibilidad de encapsularlo en polímero mejorando sus propiedades mecánicas. En el Capítulo 5, se muestra la caracterización de un sensor MZI basado en fibra hueca y su comportamiento al utilizar el fenómeno llamado Efecto Vernier. El diseño se da a través de simulación numérica y mediante un preciso sistema de fabricación se obtienen sensores cuyas diferencias en tamaño son tan pequeñas que multiplican su sensibilidad en temperatura al conectarse en cascada (serie). En el Capítulo 6, se muestra una aplicación de los dispositivos MZI como laser sintonizable y su potencial aplicación en el área de las telecomunicaciones. Finalmente, en el Capítulo 7, se abordan las conclusiones generales del trabajo y se toca de forma breve el trabajo a futuro.