nuevos esquemas experimentales de láseres sintonizables y pulsados de fibra óptica

RESUMEN. Los láseres de fibra óptica son dispositivos que generan luz coherente a través de un proceso óptico de amplificación por emisión estimulada de la radiación y pueden clasificarse, dependiendo su régimen de operación, en láseres continuos (emisión de luz de manera continua) o láseres pulsados (emisión de luz de manera pulsada). Tienen una amplia gama de aplicaciones en comunicaciones ópticas, espectroscopía, sensores de fibra óptica, procesamiento de materiales, entre otros. En ciertas aplicaciones se requiere que la longitud de onda láser tenga la capacidad de ser controlada, es decir, que su emisión sea sintonizable, conmutable o generar múltiple emisión tanto para láseres continuos como pulsados. En este proyecto de tesis, se proponen nuevos esquemas experimentales de láseres de fibra óptica, para la generación de láseres dopados con erbio sintonizables, conmutables y multi-longitud de onda, así como láseres pulsados de tipo Q-switch. Para lograr esta meta, se emplean dispositivos de fibra óptica dependientes de la longitud de onda, como son las rejillas de período largo y adelgazamientos en fibra óptica. El control de la emisión se lleva a cabo empleando la sensitividad de estos dispositivos a perturbaciones físicas (doblamiento, cambio en índice de refracción). Por otra parte, fibras ópticas co-dopadas con tulio y holmio se emplean como absorbedores saturables de luz en la generación de láseres pulsados Q-switch multi-longitud de onda, en conjunto con adelgazamientos de fibra para generar láseres altamente estables en términos longitud de onda emisión y potencia.

ABSTRACT. Fiber lasers are optical devices that generate coherent light trough an optical amplification process by stimulated emission of radiation and can be classified, depending on their operation regime, in continuous-wave lasers (continuous emission of light) or pulsed lasers (pulsed emission light). They have a wide range of applications in optical communications, spectroscopy, fiber optics sensors, optical processing, among others. In certain applications, it is required the laser wavelength has the capability of being controlled, i. e. tunable emission, switchable or multiple wavelength for both continuous-wave and pulsed lasers. In this thesis project, new experimental schemes of fiber lasers are proposed in order to obtain tunable, switchable and multi-wavelength emission of erbium doped fiber lasers, as well as pulsed Q-switched fiber lasers. To achieve this goal, fiber optic devices with wavelength dependence, as long period fiber gratings and tapered optical fibers are employed. The control of the emission is carried out employing the sensitivity of the fiber optic devices to various physical perturbations (bending, refractive index change). On the other hand, co-doped thulium and holmium doped fibers are used as light saturable absorbers in the generation of multi-wavelength Qswitched fiber lasers, in conjunction with tapered fibers to achieve highly stable lasers in terms of lasing wavelength and output power.