Fibre optica

FABRICACIÓN DE COMPONENTES DE FIBRA ÓPTICA Miguel V. Andrés, José L. Cruz, Antonio Díez, Arturo Ortigosa, José Mora, Pere Pérez-Millán, Martina Delgado-Pinar y Joaquín Navajas. Laboratorio de Fibras Ópticas, Departamento de Física Aplicada - ICMUV, Universidad de Valencia, c/ Dr. Moliner 50, 46100 Burjassot (Valencia). Tel.: 96 354 4760, e-mail: miguel.andres@uv.es 1. Introducción. La actividadinvestigadora del Laboratorio de Fibras Ópticas del Instituto de Ciencia de los Materiales de la Universidad de Valencia se centra fundamentalmente en el desarrollo de técnicas de fabricación de componentes de fibra óptica. Recientemente, hemos incorporado una nueva línea al concluir la puesta en marcha de una torre de estiramiento de fibra óptica para la fabricación de fibra de cristal fotónico.De este modo, disponemos de un total de tres técnicas de fabricación de componentes: (a) fibras estrechadas por fusión y estiramiento, (b) redes de Bragg grabadas en fibra óptica y (c) fibras de cristal fotónico. En esta comunicación, además de describir las últimas mejoras introducidas en estas técnicas y sus características actuales, ilustraremos el empleo de estos dispositivos en algunas de lasaplicaciones en las que trabajamos. En este sentido, podemos decir que el equipo investigador del Laboratorio explota la capacidad de fabricación de dispositivos para desarrollar toda una serie de aplicaciones en los campos de sensores, fotónica de microondas y comunicaciones ópticas. 2. Fibras estrechadas por fusión y estiramiento. La técnica que empleamos para obtener fibras estrechadas es lamisma que permite fabricar acopladores de fibra óptica fundida. Se trata de un equipo que consta de un microsoplete desplazable a lo largo de la fibra y unos soportes para fijarla y estirarla. La figura 1 e una s foto del sistema actual. Las mejoras introducidas recientemente consisten, por una parte, en disponer de un sistema de precisión de control del flujo de gases para estabilizar latemperatura de la llama y, por otra parte, mejorar todo el sistema mecánico de posicionamiento del microsoplete y de los soportes de estiramiento mediante la introducción de motores paso a paso controlados por un ordenador. Con ello, podemos preparar fibras estrechadas con cuellos uniformes de diámetros preestablecidos, entre unas pocas micras y decenas de micras, y de varias decenas de milímetros delongitud. Entre las características más destacables de estos dispositivos podemos mencionar la simetría de revolución respecto al eje axial de la fibra, lo que puede aprovecharse para construir dispositivos cuya respuesta sea independiente de la polarización, la posibilidad de ajustar la intensidad de la interacción de la onda evanescente con el medio exterior con el factor de reducción de la fibra ycon la longitud del dispositivo y, finalmente, el poco tiempo que se necesita para fabricar un dispositivo, apenas unos minutos.

Figura 1. Foto del equipo de fabricación de fibras estrechadas por fusión y estiramiento.

Una de las aplicaciones en las que estamos trabajando es el diseño de sensores de hidrógeno empleando estos dispositivos de onda evanescente [1]. Para ello, una vez estrechadala fibra, ésta se recubre con una capa de paladio que se deposita mediante tres evaporaciones, realizadas girando el dispositivo 120º entre cada una de ellas. La figura 2 incluye (a) un esquema del sensor y (b) su respuesta en función de la concentración de hidrógeno para tres dispositivos distintos, pudiendo observar que la transmitancia del dispositivo aumenta al reaccionar el paladio con elhidrógeno y que la sensibilidad también aumenta al reducir el diámetro del cuello, dada la mayor interacción de la onda evanescente. (a) (b)

Figura 2. (a) Esquema de un sensor de hidrógeno y (b) su transmitancia en función de la concentración de hidrógeno, para 3 dispositivos de distinta geometría (se indica el diámetro del cuello de cada uno de ellos).

2. Redes de Bragg grabadas en fibra...