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Laboratorio de láseres y dispositivos de fibra óptica No.2

  • Laboratorio de láseres y dispositivos de fibra óptica No.2

Descripción:

El Laboratorio de Láseres y Dispositivos de Fibra Óptica No. 2 del CIO fue fundado en el año 1993 como el primer laboratorio de investigación en México dedicado a estudios en el área de fibras ópticas. La meta actual del laboratorio es el estudio teórico y experimental de láseres de fibra óptica, los cuales son desarrollados para aplicaciones que van desde las áreas biomédicas e industriales, hasta las telecomunicaciones, el sensado de variables físicas, y el procesamiento de materiales, por mencionar algunas de ellas. Algunos de los focos de interés relativos a la física de éstos láseres están relacionados con los efectos de absorción de estado excitado, el foto oscurecimiento, los pares y clústeres de iones de tierras raras, y de forma general, todos los tópicos relacionados con las fibras ópticas usadas como medio de ganancia láser. Los tipos de láseres de fibra desarrollados en el Laboratorio comprenden las siguientes modalidades: de onda continua, de cuasi onda continua (láseres de ruido), de modulación de factor Q (Q-switch) y de ganancia (gain-switch), de amarre de modos (mode-lock), de una sola frecuencia (distributed feed-back, DFB) con espectro óptico muy angosto (decenas a cientos de kHz ópticos), y de supercontinuo con espectro óptico muy amplio, que va desde el rango del violeta (~ 400 nm) hasta el infrarrojo profundo (~ 2400 nm, límite más extremo de la fibra óptica basada en silicio). El laboratorio cuenta con los prototipos de láseres de fibra óptica a 1.134 micras, 1.55 micras y 2.07 micras con potencia de salida promedio de 10 a 30 vatios, todos desarrollados por investigadores y estudiantes de doctorado/posdoctorado del CIO. Algunos de estos prototipos son sujetos de desarrollo de patentes nacionales e internacionales.

El objetivo del Laboratorio de Láseres y Dispositivos de Fibra Óptica No. 2 del CIO es el estudio teórico y experimental de láseres de fibra óptica, los cuales son desarrollados para aplicaciones que van desde las áreas biomédicas e industriales, hasta las telecomunicaciones, el sensado de variables físicas, y el procesamiento de materiales, por mencionar algunas de ellas. Algunos de los focos de interés relativos a la física de éstos láseres están relacionados con los efectos de absorción de estado excitado, el foto oscurecimiento, los pares y clústeres de iones de tierras raras, y de forma general, todos los tópicos relacionados con las fibras ópticas usadas como medio de ganancia láser. Aparte de los temas mencionados, en el laboratorio se llevan a cabo estudios de fenómenos no lineales en fibra óptica como el efecto Kerr, los esparcimientos de Brillouin y Raman, y el ruido fotónico; adicionalmente, se trabaja sobre aplicaciones de óptica estadística y de óptica cuántica, los cuales son de gran interés para la comprensión de los procesos detrás de la operación de láseres de fibra óptica, operando en los rangos de potencia moderada y alta. Actualmente el Laboratorio cuenta con los prototipos de láseres de fibra óptica a 1.134 micras, 1.55 micras y 2.07 micras con potencia de salida promedio de 10 a 30 vatios, todos desarrollados por investigadores y estudiantes de doctorado/posdoctorado del CIO. Algunos de estos prototipos son sujetos de desarrollo de patentes nacionales e internacionales. Los tipos de láseres de fibra desarrollados en el Laboratorio comprenden las siguientes modalidades: de onda continua, de cuasi onda continua (láseres de ruido), de modulación de factor Q (Q-switch) y de ganancia (gain-switch), de amarre de modos (mode-lock), de una sola frecuencia (distributed feed-back, DFB) con espectro óptico muy angosto (decenas a cientos de kHz ópticos), y de supercontinuo con espectro óptico muy amplio, que va desde el rango del violeta (~ 400 nm) hasta el infrarrojo profundo (~ 2400 nm, límite más extremo de la fibra óptica basada en silicio).

Los resultados de estudios de láseres de fibra óptica se reportan en mejores revistas mundiales relacionados con este tema, tales como Scientific Reports, Results in Physics, IEEE Journal of Quantum Electronics, IEEE/OSA Journal of Lighwave Technology, por mencionar algunas de las más importantes.

Técnicas:

Teóricas: Modelos de láseres de fibra óptica basados en ondas contra-propagantes, los cuales toman en consideración los efectos relacionados con absorción de estado excitado y distribuciones radiales de intensidad de ondas de bombeo y láser.

Experimentales: Espectroscopía y estudio de absorción no lineal de fibras ópticas activas, amarre de modos y conmutación de factor Q de cavidades laser, así como técnicas numéricas y estadísticas para la caracterización de pulsos cortos y ultracortos, así como sus dinámicas inherentes.

Equipo:

Osciloscopios rápidos y ultra-rápidos (de hasta 3.5 GHz y 16 GHz en tiempo real y hasta 50 GHz de frecuencia de muestreo), foto detectores rápidos (hasta 25 GHz y 50 GHz para longitudes de onda de 1 micra a 1.7 micras, de hasta 6 GHz para longitudes de onda cerca a 2 micras), analizadores de espectros ópticos cubriendo un rango de entre 350 nm a 2400 nm, autocorrelador para el rango de 1 micra a 1.7 micras, analizador de radiofrecuencia hasta 16 GHz, láseres sintonizables a 1.5 micras y a 2 micras, medidores de potencia en el rango que va desde los nanovatios hasta los cien vatios, láser de anillo de titanio-zafiro, láseres de helio neón, fuentes de alimentación de diodos laser, entre otros instrumentos y dispositivos auxiliares.

Responsables del laboratorio:

Dr. Yuri Barmenkov y Dr. Olivier Pottiez
Teléfono: 4414200 ext.243
Edificio: A
Puerta: 205

Última actualización: 17 de noviembre de 2022