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Desarrollo de láser random de fibra óptica multi-longitud de onda conmutable y reconfigurable en tiempo real para interrogación remota de sensores

En este proyecto fin de carrera se distinguen dos partes diferenciadas: En primer lugar y la parte más extensa del trabajo realizado, es el láser random multi-longitud de onda reconfigurable. Se ha desarrollado un software de control y generación de los diferentes perfiles de las líneas de emisión en LabView. Este software nos ha permitido trabajar y modificar la cavidad del láser según la aplicación deseada, ofreciendo la posibilidad de ecualizar en potencia las líneas de emisión generadas. También se ha mejorado el software para optimizar el láser como: software para el estudio del ancho de banda óptimo, transitorio, curva de emisión, estabilidad y eliminación de láseres. Con todas estas herramientas, se ha podido analizar el funcionamiento de dos láseres con la misma estructura pero utilizando fibras de diferentes características: 2.5 km de fibra DCF y 50 km de fibra SMF. Para ambos casos se han conseguido láseres con potenciales aplicaciones, debido a su gran estabilidad, fácil y rápida reconfiguración y posibilidad de generar varias líneas de emisión y ser ecualizadas. Utilizando la fibra DCF se han conseguido resultados satisfactorios para separaciones entre láseres de 100 y 200 GHz, consiguiendo 23 y 17 líneas de emisión ecualizadas, con potencias de salida alrededor de 10 dBm. Sin embargo, para separaciones de 50 Ghz el funcionamiento del láser no es tan satisfactorio debido a las no linealidades presentes en la cavidad. Para el caso de fibra SMF, se han podido generar láseres a las tres separaciones marcadas por la rejilla ITU 50, 100 y 200GHz, consiguiendo 25, 25 y 18 líneas de emisión ecualizadas respectivamente y con potencias de salida en torno a 0 dBm. La segunda parte del proyecto es aquella en la que se ha querido utilizar un sistema de conmutación ya desarrollado con anterioridad para utilizarlo en aplicaciones como sistemas bidireccionales de comunicación telealimentados. Tras comprobar la imposibilidad de llevar a cabo este proyecto debido a la baja velocidad de conmutación del sistema, insuficiente para la aplicación deseada, se ha planteado la posibilidad de emplearlo junto con el láser random multi-longitud de onda desarrollado en este trabajo para interrogar dos redes de sensores independientes al mismo tiempo y con el mismo láser reconfigurable. Las dos redes de sensores interrogadas, desarrolladas por Amaia Ortigosa, compañera del equipo de investigación están formadas por 11 sensores de tipo FBG y 7 sensores interferométricos hechos con fibra de cristal fotónico. Se ha demostrado que con el láser desarrollado y debido a su versatilidad y fácil reconfiguración, se pueden interrogar redes de sensores de muy distinta naturaleza, como sensores de intensidad y sensores en longitud de onda, realizando barridos en longitud de onda con una sola línea de emisión, o con peines de líneas de emisión para reducir el número de iteraciones.