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A dual-wavelength fiber laser sensor with temperature and strain discrimination
(MDPI, 2022) Sánchez González, Arturo; Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Durán Escudero, Miguel; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
This work presents a dual-wavelength C-band erbium-doped fiber laser assisted by an artificial backscatter reflector. This fiber-based reflector, inscribed by femtosecond laser direct writing, was fabricated into a single mode fiber with a length of 32 mm. The dual-wavelength laser obtained, centered at 1527.7 nm and 1530.81 nm, showed an optical signal-to-noise ratio over 46 dB when pumped at 150 mW. Another feature of this laser was that the power difference between the two channels was just 0.02 dB, regardless of the pump power, resulting in a dual emission laser with high equalization. On the other hand, an output power level and a central wavelength instability as low as 0.3 dB and 0.01 nm were measured, in this order for both channels. Moreover, the threshold pump power was 40 mW. Finally, the performance of this dual-wavelength fiber laser enhanced with a random reflector for sensing applications was studied, achieving the simultaneous measurement of strain and temperature with sensitivities around 1 pm/µε and 9.29 pm/°C, respectively.
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Cavidad láser de fibra óptica multibanda basada en reflectores pseudoaleatorios cuasidistribuidos
(Sociedad Española de Óptica, 2021) Sánchez González, Arturo; Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa, PJUPNA 1928
En este trabajo se presenta un análisis experimental de las prestaciones alcanzadas por una cavidad láser en línea asistida por un reflector de fibra con retrodispersión controlada artificialmente (RFRCA). Dicho reflector ha sido concebido para permitir oscilación en un único modo longitudinal (SLM) en bandas C y L, presentando inestabilidades en potencia de emisión inferiores a 0.1 dB y relaciones de señal óptica a ruido (OSNR) superiores a 44 dB.
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Diseño y caracterización de reflectores incoherentes de retrodispersión de fibra microperforada para láseres random de fibra óptica
(SEDOPTICA, 2021) Galarza Galarza, Marko; Sañudo-Lasagabaster Ibáñez, Silvia; Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa, PJUPNA 1928
Los láseres random de fibra óptica presentan una serie de características que los hacen idóneos para una gran variedad de aplicaciones industriales. La elevada longitud de fibra necesaria en la cavidad debido a sus bajos índices de dispersión Rayleigh, se reduce utilizando fibras de baja área efectiva (compensadoras de dispersión), o generando artificialmente elementos muy dispersivos. En este trabajo presentamos el diseño de reflectores aleatorios de tan solo varios milímetros, generados mediante microperforación del núcleo con un láser de femtosegundo y su utilización en la cavidad de una estructura láser.
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Láser random de fibra óptica asistido por reflectores de fibra con retrodispersión controlada artificialmente
(SEDOPTICA, 2021) Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Galarza Galarza, Marko; Sañudo-Lasagabaster Ibáñez, Silvia; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa, PJUPNA1928
Este trabajo presenta un láser de fibra tipo random (LFR) en cavidad semi-abierta, mediante amplificación híbrida Raman-Erbio y asistida por reflectores de fibra con retrodispersión controlada artificialmente (RFRCA). Como medio activo se ha empleado una combinación de 2,4 km de fibra compensadora de dispersión con dos tramos de fibra altamente dopada con erbio de 5 m cada uno. Se ha obtenido una única línea de emisión láser centrada a en 1553.8 nm y con una relación señal a ruido óptica de 47 dB cuando en la estructura se inyectaba una potencia de bombeo de 37.5 dBm. Además, se ha medido la estabilidad en términos de potencia de salida de este láser durante 3 horas, obteniendo una inestabilidad tan baja como 0,08 dB con un nivel de confianza del 100%.
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C and L band fiber lasers enhanced by ultrafast laser inscribed artificial backscatter reflectors
(Optica, 2022) Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Sánchez González, Arturo; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren
This letter presents an experimental comparison between two linear-cavity erbiumdoped fiber lasers (EDFL) assisted by two different artificial backscatter fiber-based reflectors. Both reflectors were inscribed by femtosecond laser direct writing, one of them within a single-mode fiber (SMF) and the other one within a multi-mode fiber (MMF). Although the erbium-doped fiber amplifier (EDFA) used in both structures was the same and both reflectors were manufactured under the same parameters, the reflection spectrum of each was clearly different due to their different physical properties. The first linear-cavity EDFL, consisting of an SMF-based reflector with 9µm core and 125µm cladding, resulted in a single laser emission line located in the C-band and centered at 1564.4 nm, exhibiting an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of 52dB when pumped at 100mW. On the other hand, a single laser emission line with a similar OSNR but in L-band (centered at 1574.5nm) was obtained when using an MMF-based reflector with 50µm core and 125µm cladding.
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Wavelength-switchable L-band fiber laser assisted by random reflectors
(EDP Open, 2023) Pérez Herrera, Rosa Ana; Roldán Varona, Pablo; Sánchez González, Arturo; Rodríguez Cobo, Luis; López Higuera, José Miguel; López-Amo Sáinz, Manuel; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren
A wavelength-switchable L-band erbium-doped fiber laser (EDFL) assisted by an artificially controlled backscattering (ACB) fiber reflector is here presented. This random reflector was inscribed by femtosecond (fs) laser direct writing on the axial axis of a multimode fiber with 50 lm core and 125 lm cladding with a length of 17 mm. This microstructure was placed inside a surgical syringe to be positioned in the center of a high-precision rotation mount to accurately control its angle of rotation. Only by rotating this mount, three different output spectra were obtained: a single wavelength lasing centered at 1574.75 nm, a dual wavelength lasing centered at 1574.75 nm and 1575.75 nm, and a single wavelength lasing centered at 1575.5 nm. All of them showed an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of around 60 dB when pumped at 300 mW