Investigación de fibras con baja birrefringencia para aplicación en sensores de fibra
Date
1997
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
El desarrollo de la tecnología de fibras ópticas ha revolucionado no solo el ámbito de las telecomunicaciones, sino también el campo de la instrumentación y los sistemas de medición industrial. Al ser guías de onda dieléctricas, las fibras ópticas permiten la propagación de la luz basándose en el principio de reflexión total interna, el cual está intrínsecamente condicionado por parámetros estructurales como el ángulo crítico, la apertura numérica y los perfiles de los índices de refracción del núcleo y el revestimiento. En aplicaciones de alta precisión, las fibras monomodo se han consolidado como el estándar debido a su capacidad para soportar un único modo de propagación, eliminando la dispersión intermodal y preservando de mejor manera las propiedades de la señal luminosa.
Sin embargo, el rendimiento de estas fibras se ve severamente afectado por el fenómeno de la birrefringencia. En una fibra óptica ideal, el núcleo posee una simetría geométrica perfecta y los materiales son completamente isotrópicos. En la práctica, existen asimetrías geométricas residuales o tensiones internas latentes desde el proceso de fabricación que rompen esta degeneración óptica, dando origen a la birrefringencia intrínseca.
Bajo este contexto, la presente tesis tiene como objetivo analizar el comportamiento óptico-mecánico de estas guías de onda especiales frente a perturbaciones controladas. Para ello, se establece un marco metodológico fundamentado en arreglos experimentales diseñados para someter a la fibra óptica a condiciones severas de torsión y encorvado. El sistema experimental implementado emplea un láser de Nd:YAG como fuente de excitación de alta estabilidad, acoplado a un controlador de polarización y polarizadores analíticos para manipular con precisión el estado de la luz, registrando finalmente las variaciones mediante un sistema de foto detección. Los datos obtenidos experimentalmente son contrastados con simulaciones numéricas robustas, permitiendo validar los modelos teóricos de birrefringencia lineal y circular, y aportando criterios de diseño esenciales para el desarrollo de la próxima generación de sensores ópticos industriales en el sector tecnológico nacional.