Sensor fotónico basado en un anillo resonador de fibra óptica

E.CALLEGARI; S. SUAREZ; M.R. TEJERINA; G.A. TORCHIA

Conferencia; Reunion Nacional de Fisica Argentina; 2012

En este trabajo presentamos un anillo resonador construido mediante un acoplador de fibra óptica 2x2 de 50/50 (OFRR). Este resonador en anillo, conocido como resonador de Fabry-Perot, es un sistema interferométrico  de múltiples ondas cuya respuesta a la salida se la denomina,  función de transferencia (FT). En la última década este tipo de sistemas fue ampliamente utilizado en diferentes campos de aplicación, tales como: sensores  (temperatura, esfuerzo, velocidad angular,  etc.) como así también elementos de óptica integrada (WDM, filtros, láseres, etc.) [1-3]. El sistema resonador presentado en este trabajo consta de un anillo de fibra óptica de 10 cm de radio; con este sistema se caracterizó el control térmico de un diodo laser DFB, de estrecho ancho espectral (< 2 MHz) en la región de comunicaciones ópticas. La respuesta del sistema a temperatura ambiente presenta un número importante de resonancias características en función del tiempo. Estas resonancias se correlacionan con los cambios en las dimensiones del anillo debidos a cambios de la temperatura a causa de la dilatación térmica y variación del índice del silica. Finalmente, si exploramos dentro de uno de los valles de la FT, encontramos un número considerable de spikes, que hemos relacionado con cambios en la frecuencia de laser usado como interrogador del OFRR. Teniendo en cuenta las características del diodo suministradas por el fabricante  y el sistema de anillo resonador utilizado, encontramos que existe una desintonización de la longitud de onda del láser originada por el control de temperatura del mismo. Este cambio en la longitud de onda del láser podemos acotarlo en el ancho medio de la resonancia del OFRR que se sitúa en 0.25 pm. El sistema OFRR presentado en este trabajo puede ser utilizado como un instrumento capaz de medir variaciones del orden 10-13 m e inferiores de la longitud de onda, necesario en aplicaciones que requieren fuentes láser altamente monocromáticas. Referencias: [1] D. G. Rabus, Integrated Ring Resonator. The Compedium. (New York: Springer-Verlag, (2007). [2] A. Melloni and M. Martinelli, Synthesis of Direct-Coupled-Resonators Bandpass Filters for WDM Systems Journal of Lightwave Technology, vol. 20,(2,) pp. 296- 299, 2002. [3] C. Ciminelli, C.E. Campanelli and M.N. Amerise, Design of passive ring resonators to be used for sensing applications, J. of  the European Optical Society, vol 4, 0394, 2009.