Resumen de Design and characterization of wavelenght division multiplexed sensor systems using optical amplification
Los láseres de fibra óptica suponen una innovación tecnológica muy importante que está pasando rápidamente de los laboratorios de investigación a distintas aplicaciones en la industria, gracias a los numerosos productos ya comercializados. Estos láseres de fibra óptica aportan frente a otros una serie de ventajas tanto económicas como técnicas para su aplicación industrial. Las características técnicas que los hacen competitivos son su mayor eficiencia y la simplicidad de sus sistemas de enfriamiento.
Desde que se empezaron a comercializar en la década pasada, este tipo de láseres de fibra óptica se pueden encontrar en decenas de aplicaciones en muchos sectores de la sociedad actual. Estas incluyen campos tan dispares como la electrónica de consumo, las telecomunicaciones, la caracterización de componentes y materiales en ciencia, métodos de diagnóstico en medicina, así como el mecanizado, soldadura o sistemas de corte en sectores industriales y militares. El continuo desarrollo de estos láseres está abriendo una gran cantidad de nuevas aplicaciones para muchos de ellos. Todos estos motivos, entre otros, los han hecho ser considerados como una línea prioritaria de investigación en nuestros días tanto para su uso con sensores como para el cortado de materiales.
En este trabajo de tesis, se han diseñado y demostrado experimentalmente una serie de láseres que van desde los pocos centímetros de longitud hasta láseres de 50 km para su aplicación en el ámbito de los sensores de fibra óptica. De este modo e inyectando luz de nuestros láseres a los sensores de fibra óptica, se puede medir fácilmente parámetros como la temperatura, tensión o la detección de diversos tipos de gases tanto a distancias remotas como localmente y con una gran resolución. El principal objetivo de las diferentes configuraciones estudiadas ha sido el de reducir las fluctuaciones de la potencia de salida, mejorando así la calidad del láser multilínea de fibra.
Los láseres aquí desarrollados son aplicables tanto en telecomunicaciones como en redes de multiplexación de sensores. Para los sistemas de telecomunicaciones y de multiplexación de sensores que utilizan la técnica WDM se necesita generar múltiples portadoras ópticas, que permiten el incremento de la capacidad del sistema de una forma eficiente y económica. Los láseres de fibra óptica son especialmente apropiados para este tipo de sistemas.
En este trabajo de tesis se han desarrollado, además de láseres de fibra óptica, nuevas redes de multiplexación de sensores que hacen uso de la amplificación óptica. Entre las diferentes configuraciones propuestas en este trabajo destacan el diseño de redes amplificadas capaces de restaurarse ante fallos en la fibra óptica hasta técnicas de auto-referenciación para poder así distinguir entre las pérdidas inducidas por los sensores y las fluctuaciones indeseadas en el sistema logrando así obtener redes de sensores más seguras y robustas ante posibles inconvenientes en la red.
