Photonic Crystal Fibers for active mode conversion and sensing applications.

Los sistemas de comunicacion de fibra optica forman la columna vertebral de nuestra sociedad y economia impulsadas por la informacion. Desde el ano 2000, el trafico en las redes de comunicaciones opticas ha presentado un crecimiento exponencial, cerca del 50% al 60% por ano [1], que esta asociado al numero cada vez mayor de usuarios y dispositivos conectados a Internet en todo el mundo. Para satisfacer la gran demanda de informacion y aumentar las velocidades de transmision, fue necesario desarrollar varios avances tecnologicos como el desarrollo de fibras de modo unico (SMF) de baja perdida, amplificadores de fibra dopados con erbio (EDFA), multiplexacion por division de longitud de onda (WDM), multiplexacion por division de polarizacion (PDM) y procesador de senal digital (DSP) que permite una transmision coherente [2]. Actualmente, los sistemas de comunicacion optica coherentes WDM ya han agotado todos los grados de libertad, a saber, frecuencia, cuadratura y polarizacion en SMF. Entonces, el espacio es la unica dimension adicional que puede emplearse en el futuro de los sistemas de comunicacion de fibra optica. La llamada multiplexacion por division espacial (SDM), que incluye la multiplexacion por division de modo (MDM) utilizando fibras de modo reducido (FMF) [3-7] y / o la multiplexacion utilizando fibras multinucleo (MCF) [8,9], ha atraido Mucha atencion en los ultimos años para el proximo crecimiento de la capacidad de comunicacion optica. Para habilitar la transmision SDM, SMUX espacial y DEMUX son componentes criticos para transformar senales de SMF paralelas en senales SDM que contienen la superposicion de los diferentes modos. Cada MUX-DEMUX tiene dos componentes: un convertidor de modo y un combinador. Por lo tanto, para hacer una implementacion correcta de esta tecnica, Es obligatorio el diseno de nuevos dispositivos que permitan la conversion y el control de los modos propagados en una fibra optica. Por otro lado, en las ultimas decadas, las fibras opticas se han utilizado ampliamente no solo en la industria de las telecomunicaciones, sino tambien en aplicaciones de deteccion, debido a sus multiples ventajas en comparacion con los sensores electricos convencionales [10,11]. Actualmente, los sensores de fibra optica se implementan en la medicion y el monitoreo de varias variables fisicoquimicas como presion, desplazamiento, pH, temperatura, indice de refraccion, deformacion, etc. [12-15], cada vez mas importante para aplicaciones en procesos industriales y de calidad. control, analisis biomedico y monitoreo ambiental. El desarrollo de sensores de fibra optica se esta abordando continuamente, conducen a la busqueda de nuevas alternativas a traves de la simplificacion de algunos procesos, como la construccion del propio sensor y la forma en que se realiza la medicion y / o exploracion de nuevas estrategias y tecnicas. El interes actual es el desarrollo de dispositivos de fibra optica, ya que estos tipos de componentes fotonicos tienen un tamano compacto, alta eficiencia, respuesta rapida y versatilidad en comparacion con los dispositivos electronicos [16,17]. Para llevar a cabo esta tarea, es obligatorio el uso de una nueva generacion de fibras opticas conocidas como Fibras de Cristal Fotonico (PCF) [16,18,19]. Este proyecto de investigacion tiene como objetivo desarrollar dispositivos fotonicos basados ​​en PCF para la conversion de modo activo en telecomunicaciones y aplicaciones de deteccion. Para este fin, el proyecto se centrara en dos tipos de estructuras: el PCF con electrodos integrados y el PCF asimetrico de doble nucleo. En la primera fase de este trabajo, exploraremos las propiedades opticas asociadas a ambas fibras y como pueden ser perturbadas por efectos externos como temperatura, corriente electrica, presion o indice de refraccion. En base a este paso, seleccionaremos una de estas fibras para demostrar su aplicacion como un novedoso convertidor de modo para telecomunicaciones. En este caso, emplearemos esquemas experimentales para validar la capacidad del dispositivo para acoplar los modos de propagacion. Con base en los trabajos anteriores, tambien queremos explorar el diseno y la validacion experimental de una o dos configuraciones de deteccion para medir algunos parametros fisicos como la temperatura, la tension o el cambio del indice de refraccion. exploraremos las propiedades opticas asociadas a ambas fibras y como pueden ser perturbadas a traves de efectos externos como temperatura, corriente electrica, presion o indice de refraccion. En base a este paso, seleccionaremos una de estas fibras para demostrar su aplicacion como un novedoso convertidor de modo para telecomunicaciones. En este caso, emplearemos esquemas experimentales para validar la capacidad del dispositivo para acoplar los modos de propagacion. Con base en los trabajos anteriores, tambien queremos explorar el diseno y la validacion experimental de una o dos configuraciones de deteccion para medir algunos parametros fisicos como la temperatura, la tension o el cambio del indice de refraccion. exploraremos las propiedades opticas asociadas a ambas fibras y como pueden ser perturbadas a traves de efectos externos como temperatura, corriente electrica, presion o indice de refraccion. En base a este paso, seleccionaremos una de estas fibras para demostrar su aplicacion como un novedoso convertidor de modo para telecomunicaciones. En este caso, emplearemos esquemas experimentales para validar la capacidad del dispositivo para acoplar los modos de propagacion. Con base en los trabajos anteriores, tambien queremos explorar el diseno y la validacion experimental de una o dos configuraciones de deteccion para medir algunos parametros fisicos como la temperatura, la tension o el cambio del indice de refraccion. Seleccionaremos una de estas fibras para demostrar su aplicacion como un novedoso convertidor de modo para telecomunicaciones. En este caso, emplearemos esquemas experimentales para validar la capacidad del dispositivo para acoplar los modos de propagacion. Con base en los trabajos anteriores, tambien queremos explorar el diseno y la validacion experimental de una o dos configuraciones de deteccion para medir algunos parametros fisicos como la temperatura, la tension o el cambio del indice de refraccion. Seleccionaremos una de estas fibras para demostrar su aplicacion como un novedoso convertidor de modo para telecomunicaciones. En este caso, emplearemos esquemas experimentales para validar la capacidad del dispositivo para acoplar los modos de propagacion. Con base en los trabajos anteriores, tambien queremos explorar el diseno y la validacion experimental de una o dos configuraciones de deteccion para medir algunos parametros fisicos como la temperatura, la tension o el cambio del indice de refraccion.