Estudio sobre la dinámica de un láser de fibra dopado con erbio bajo modulación estocástica y determinística
Páginas: 83 (20527 palabras)
Publicado: 13 de julio de 2015
CENTRO UNIVERSITARIO DE LOS LAGOS
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE LA BIODIVERSIDAD
E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
“ E s t u d i o s o br e l a di ná m i c a de u n l á s e r de f i br a d o pa da c o n
e r bi o ba j o m o du l a c i ó n e s t o c á s t i c a y de t e r m i ní s t i c a ”
TRABAJO MONOGRÁFICO DE
ACTUALIZACIÓN
PARA OBTENER EL TÍTULO DE
I NGENIERO EN E LECTRÓNICA Y C OMPUTACIÓN
PRESENTA:
JOSÉLUIS ECHENAUSÍA MONROY
Dr. Francisco Gerardo
Peña Lecona
Lector
Dr. Guillermo Huerta
Cuéllar
Asesor
Dr. Jesús Castañeda
Contreras
Lector
Lagos de Moreno, Jalisco.
Mayo 2015
A mi familia por siempre creer en mi y apoyarme en todo momento.
A mis profesores.
A todas aquellas personas que, voluntaria o
involuntariamente, me ayudaron a realizar
este trabajo.
A mi casa de estudios. Agradecimientos
A mi director de tesis, el Dr. Guillermo Huerta Cuéllar, por aceptarme en su equipo de trabajo, dirigirme en este proceso, siempre animarme a seguir adelante y brindarme su amistad.
A mi profesor, y amigo, Ricardo Sevilla Escoboza, por su gran apoyo y enseñanzas día con
día.
A mis padres, que se han esforzado todos los días por darnos y enseñarnos, a mi hermana
y a mí, siempre lo mejor. Heaquí los frutos.
A mi hermana, por su apoyo y por seguir amandonos de la misma manera que cuando
eramos niños.
A mis amigos y compañeros de generación, juntos logramos un objetivo en común.
Al Programa de Apoyo a la Mejora en las Condiciones de Producción de los miembros del
SNI y SNCA (PRO-SNI. 2014, Subprograma 2)
José Luis Echenausía Monroy
Índice general
1. Capítulo 1. ConceptosGenerales.
1.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
2. Capítulo 2. Caracterización de una fibra dopada con erbio mediante el
análisis de comportamiento de los estados transitorios de un láser.
5
2.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.2. Teoría. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3. Desarrollo Experimental y Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3. Capítulo 3. Respuesta no lineal de un anillo de fibra láser dopada con
erbio a un bombeo con modulación sinusoidal.
15
3.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.2. Preparación experimental y Resultados. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.3. Teoría. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
4. Capitulo 4. Biestabilidad en un láser de fibra dopado con erbio.
29
4.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
4.2. Preparación Experimental y Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
4.3.Modelo teórico y simulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
5. Capitulo 5. Amplificación de ruido previa a un punto de bifurcación en
un láser de fibra dopada con erbio.
37
I
5.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.2. Preparación Experimental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
5.3.Resultados Experimentales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
5.4. Modelo Teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
5.5. Resultados Numéricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
6. Capitulo 6. Intermitencia multiestable y pulsos extremos en un láser
de fibra dopada con erbio.
49
6.1. Introducción. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
6.2. Simulación Numérica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
6.2.1. Modelo numérico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
6.2.2. Modulación Estocástica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
6.3. Experimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....
DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE LA BIODIVERSIDAD
E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
“ E s t u d i o s o br e l a di ná m i c a de u n l á s e r de f i br a d o pa da c o n
e r bi o ba j o m o du l a c i ó n e s t o c á s t i c a y de t e r m i ní s t i c a ”
TRABAJO MONOGRÁFICO DE
ACTUALIZACIÓN
PARA OBTENER EL TÍTULO DE
I NGENIERO EN E LECTRÓNICA Y C OMPUTACIÓN
PRESENTA:
JOSÉLUIS ECHENAUSÍA MONROY
Dr. Francisco Gerardo
Peña Lecona
Lector
Dr. Guillermo Huerta
Cuéllar
Asesor
Dr. Jesús Castañeda
Contreras
Lector
Lagos de Moreno, Jalisco.
Mayo 2015
A mi familia por siempre creer en mi y apoyarme en todo momento.
A mis profesores.
A todas aquellas personas que, voluntaria o
involuntariamente, me ayudaron a realizar
este trabajo.
A mi casa de estudios. Agradecimientos
A mi director de tesis, el Dr. Guillermo Huerta Cuéllar, por aceptarme en su equipo de trabajo, dirigirme en este proceso, siempre animarme a seguir adelante y brindarme su amistad.
A mi profesor, y amigo, Ricardo Sevilla Escoboza, por su gran apoyo y enseñanzas día con
día.
A mis padres, que se han esforzado todos los días por darnos y enseñarnos, a mi hermana
y a mí, siempre lo mejor. Heaquí los frutos.
A mi hermana, por su apoyo y por seguir amandonos de la misma manera que cuando
eramos niños.
A mis amigos y compañeros de generación, juntos logramos un objetivo en común.
Al Programa de Apoyo a la Mejora en las Condiciones de Producción de los miembros del
SNI y SNCA (PRO-SNI. 2014, Subprograma 2)
José Luis Echenausía Monroy
Índice general
1. Capítulo 1. ConceptosGenerales.
1.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
2. Capítulo 2. Caracterización de una fibra dopada con erbio mediante el
análisis de comportamiento de los estados transitorios de un láser.
5
2.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.2. Teoría. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3. Desarrollo Experimental y Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3. Capítulo 3. Respuesta no lineal de un anillo de fibra láser dopada con
erbio a un bombeo con modulación sinusoidal.
15
3.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.2. Preparación experimental y Resultados. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.3. Teoría. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
4. Capitulo 4. Biestabilidad en un láser de fibra dopado con erbio.
29
4.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
4.2. Preparación Experimental y Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
4.3.Modelo teórico y simulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Capitulo 5. Amplificación de ruido previa a un punto de bifurcación en
un láser de fibra dopada con erbio.
37
I
5.1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5.2. Preparación Experimental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5.3.Resultados Experimentales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
5.4. Modelo Teórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5.5. Resultados Numéricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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6. Capitulo 6. Intermitencia multiestable y pulsos extremos en un láser
de fibra dopada con erbio.
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6.1. Introducción. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
6.2. Simulación Numérica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
6.2.1. Modelo numérico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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6.2.2. Modulación Estocástica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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6.3. Experimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....
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