Polymer optical fiber gratings for microwave photonics and communications application

Abstract

[ES] Con el continuo desarrollo de materiales y tecnologias de fabricacion durante las ultimas tres decadas, la atenuacion de la transmision de las fibras opticas de polimero (POF) se ha reducido considerablemente. Las POF son ventajosas para las redes domesticas, asi como para las interconexiones de almacenamiento, y tienen ventajas significativas para muchas aplicaciones de deteccion, que incluye el limite alto de tension elastica, alta resistencia a la fractura, alta flexibilidad en la flexion, alta sensibilidad a la tension y coeficientes termoopticos negativos. Esta tesis consigue mejorar la tecnologia de irradiacion con laser para POF e investiga dispositivos especiales basados en redes de difraccion en POF para comunicaciones opticas, microondas, fotonica y deteccion. En particular, desarrollamos la tecnologia de fabricacion rapida de FBGs en POF con un estudio detallado y la optimizacion de los parametros de fabricacion de redes de difraccion de Bragg en fibra (FBG). Los resultados mas destacados incluyen un FBG uniforme de 8 dB con un solo pulso laser Nd: YAG (26 nsm) (8 ns) basado en fibra dopada con BDK, que es el tiempo mas corto presentado hasta ahora para la fabricacion de FBGs en POF. La irradiacion de fibras opticas de polimero utilizando diferentes materiales basado en el laser KrF a 248 nm permitio demostrar un mejor rendimiento en comparacion con el sistema que emplea el laser He-Cd a 325 nm. Ademas, se fabricaron FBGs uniformes en POFs de indice escalon dopadas con TS en menos de 1 segundo mediante la repeticion de pulsos con baja energia. Finalmente, el estudio de la irradiacion UV con pulsos de baja energia para la fabricacion de redes de difraccion estables permitio ahorrar energia en el proceso de fabricacion de FBGs en POF, como uno de los principales requisitos para la produccion en masa. Basandonos en la tecnologia de fabricacion mejorada, nos centramos en la fabricacion de redes de difraccion con diferentes estructuras: se fabrico un FBG con desplazamiento de fase utilizando dos pulsos de 15 ns a 248 nm KrF superpuestos por el metodo de Moire; el primer FBG con chirp sintonizable se logro utilizando un solo pulso corto del laser, que abrio nuevas perspectivas a las aplicaciones basadas en redes de difraccion con chirp en POF; tambien se propuso un nuevo metodo basado en gradientes termicos para obtener FBG con chirp en POF basadas en FBG uniformes, y se demostro como la forma mas conveniente publicada hasta la fecha para lograr este tipo de FBGs no uniformes en POF; y, finalmente, tambien se han fabricado redes de difraccion de largo periodo utilizando un proceso de fabricacion de corto tiempo, especialmente en comparacion con investigaciones anteriores. En la ultima parte de la tesis, y en base a los dispositivos basados en redes de difraccion obtenidos a lo largo de este trabajo, se han propuesto varias aplicaciones . De manera similar a los FBG en fibra de silice, los FBGs con chirp en POF tienen muchas aplicaciones futuras en las areas de comunicaciones opticas y de los sensores. Este…