Reducción de los efectos de ruido en sistemas de fibra óptica no lineales-ANOMALOS

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Status:
In progress
Project leaders:
Proposed start date:
2016-02-01
Proposed end date:
2018-12-31

Description:

La evolución de la sociedad actual conlleva cambios continuos en la propia frontera del conocimiento. Así, las comunicaciones ópticas necesitan de nuevos métodos para superar su capacidad máxima impuesta por el límite no lineal de Shannon. La seguridad civil demanda sistemas avanzados para la protección de infraestruturas. El cuidado del medio ambiente requiere de técnicas de alta sensibilidad para la detección remota de gases contaminantes y de efecto invernadero. Los amplificadores Raman y los láseres pulsados basados en el anclaje de modos (mode-locked) representan una solución de gran potencial para el establecimiento de nuevas fronteras en estos campos. Recientemente, estos sistemas se han utilizado para aumentar la capacidad de los sistemas de comunicación óptica en fibra, el rango de detección de sensores distribuidos y la sensibilidad en la detección remota. Sin embargo, presentan limitaciones que son inherentes a su régimen de trabajo no lineal. En particular, inestabilidades relacionadas con la transferencia relativa de ruido entre el bombeo y la señal en amplificadores Raman o las pérdidas por Q-switching en láseres mode-locked, son los principales efectos que deben ser estudiados y reducidos para poder explotar totalmente el potencial de estos sistemas. El objetivo del proyecto: Reducción de los efectos de ruido en sistemas de fibra óptica no lineales (ANOMALOS-UAH) es desarrollar nuevos métodos para la reducción de ruido en amplificadores en fibra y en láseres mode-locked operando a 1.5 μm. El proyecto comprende el estudio teórico y experimental de los mecanismos de reducción de ruido con aplicación en sistemas de amplificación distribuida en fibra, sensores distribuidos y láseres modelocked.

Se establecen los siguientes objetivos para cada una de estas aplicaciones: (1) Desarrollo de limitadores ópticos para la reducción de ruido en sistemas con amplificación distribuida en fibra. Estos limitadores ópticos se basarán en la saturación de absorción inversa (RSA) obtenida por el grupo GRIFO-UAH en colaboración con el NDFO- CSIC en nanoestructuras semiconductoras de nitruros del grupo III. (2) Estudio teórico y experimental de métodos de mejora de la relación señal a ruido en sensores distribuido, en particular en esquemas de tipo BOTDA y fase-OTDR. En este caso se propone un estudio y optimización a tres niveles: (i) interrogación, (ii) codificación, y (iii) post-procesado de señal. (3) Desarrollo de estructuras que presenten absorción saturable en combinación con RSA para generar láseres mode-locked operando a 1.5 μm de estabilidad mejorada, y evitando la entrada en régimen de Q-switching para potencias de trabajo elevadas. Se propone además el uso de estos láseres estabilizados a la medida remota de contaminantes atmosféricos.