Conversor modal óptico sintonizable basado en una red de difracción grabada en fibra óptica de pocos modos para su uso en sistemas de multiplexación por división modal

Abstract

En las últimas décadas, el tráfico de información transportado por las redes de fibra óptica monomodo ha crecido exponencialmente con el acceso a las tecnologías de la información y la comunicación, generando una demanda de mayor ancho de banda, esto ha provocado que los sistemas de fibra óptica estén cada vez más cerca del límite de capacidad teórico de información fundamental, también conocido como límite de Shannon. Esta demanda de transporte de información se satisface parcialmente mediante la introducción de técnicas de multiplexación, donde los datos pueden transmitirse utilizando diferentes atributos de la luz. Recientemente, ha crecido el interés por el uso de la multiplexación por división modal en fibras ópticas de pocos modos como una posible vía para aumentar significativamente la capacidad y la eficiencia espectral y que puede considerarse proporcional al número de modos espaciales. Por lo cual, uno de los mayores retos consiste en el uso de conversores modales que permitan una mayor integración y mejor flexibilidad en las actuales redes de comunicaciones, por lo tanto, se requiere que estos dispositivos sean automatizados. Así, en este trabajo de grado se desarrolló un conversor modal utilizando una red de difracción grabada en una fibra óptica de pocos modos, con un ancho de banda de aproximadamente 17.6 nm, y una eficiencia de conversión superior al 93.7% (-16 dB) y una eficiencia máxima del 98.74% . Los resultados obtenidos en estos análisis demostraron la sensibilidad de la distribución modal a la longitud de onda del láser y a la orientación del polarizador. Además, se observó que la distribución modal presentaba cambios significativos cuando se variaba la temperatura, demostrando la capacidad del conversor modal propuesto para ser sintonizado. Finalmente, se desarrolló un sistema de automatización llamado OptiGUI DataCollector, que permitió monitorear, procesar y recolectar datos de los equipos utilizados en el montaje experimental. Este sistema mejoró la repetibilidad, la precisión de los datos y el tiempo de recogida de muestras permitiendo también ser usado en futuros proyectos de investigación.