Redes de BRAGG en fibra óptica: Posprocesamiento y aplicación. (2006)
El constante crecimiento de la capacidad de transmisión de información por medio de fibras ópticas es debido, principalmente, al desempeño cada vez mejorado de nuevos componentes ópticos. Innovaciones en este campo crean nuevas soluciones y brindan al usuario la oportunidad de estar cada vez más cerca de tecnologías más avanzadas, que actualmente es muy común ver sistemas que hacen uso de componentes ópticos lado a lado con electrónicos de alta velocidad. Sin embargo, operaciones realizadas a nivel óptico son potencialmente más rápidas, y serán cada vez más exploradas, substituyendo con ventajas dispositivos electrónicos. El control de sistemas con componentes ópticos nuevos es el tema de investigación actual en el mundo entero. Con el surgimiento de diversos dispositivos como, por ejemplo, amplificadores, conversores de frecuencia, filtros ópticos, se lograron nuevas formas para generar, procesar y detectar la luz. Con el descubrimiento de la fotosensitividad en fibras ópticas fue posible fabricar un nuevo tipo de componente, llamado red de Bragg en fibra, que permite hacer muchas funciones primarias como reflexión, filtrado y dispersión, con una alta eficiencia y con la ventaja de estar grabada en la propia fibra. Las redes de Bragg en fibra están revolucionando la manera de procesar la luz y se cree que tendrán un papel fundamental en el futuro de la tecnología por fibra óptica. Este componente consiste de una modulación periódica del índice de refracción a lo largo del núcleo de la fibra. Si la condición de Bragg es satisfecha, luces reflejadas de planos subsecuentes de la red estarán progresivamente en fase reforzándose. Luz que no coincida con la longitud de onda de resonancia de Bragg será muy poco reflejada. La respuesta espectral estrecha de una rede de Bragg es útil en dos importantes áreas: comunicaciones y sensores ópticos a fibra. El tema de investigación del presente proyecto es el posprocesamiento de redes de Bragg en fibras ópticas, entendido como la capacidad de cambiar el perfil de la respuesta espectral de una rede después de fabricada. Como se puede vislumbrar, redes no uniformes, donde el periodo local y la amplitud de modulación del índice de refracción cambian a lo largo de la estructura, permite un mayor grado de libertad en el espectro de reflexión y en la dispersión cromática causada por la red, lo que se puede aprovechar para el diseño de nuevas metodologías y dispositivos de fibra óptica. Como se puede ver de la gran cantidad de trabajos reportados en los últimos años (ver bibliografía), los métodos usados consideran cambiar la longitud de onda central y/o el ancho de la respuesta espectral de las redes usando la dependencia del índice de refracción de la fibra con la temperatura y/o con la tensión axial. Sin embargo, se continúa explorando nuevas metodologías que respondan a requerimientos fundamentales de la tecnología actual por fibra óptica a saber: en el área de la telecomunicaciones, mayor ancho de banda; en el área de sensores, eliminar los problemas de variaciones de intensidad asociados con la fuente de luz, y que además sean fáciles de multiplexar. Como un paso hacia nuevas tecnologías, en este proyecto se propone realizar el posprocesamiento de las redes en el sentido arriba mencionado por fuerzas laterales aplicadas a la fibra y por índice efectivo. El primer método conlleva a estudiar los efectos de birrefringencia inducidos en la red, habilitando a la polarización de la luz como un parámetro más para aprovechar en el desarrollo de nuevas metodologías y dispositivos. El segundo método está más dirigido a explorar la respuesta en longitud de onda de la red como mecanismo sensórico. La pertinencia del presente proyecto radica precisamente en que, a diferencia de lo métodos aplicados, con la metodología propuesta se pueden generar nuevas estructuras espectrales con incidencia en las dos áreas de aplicación fundamentales de las fibras ópticas.