Amplificador de fibra óptica de doble recubrimiento bombeado por barra de diodos láser

Abstract

Las fibras ópticas de doble recubrimiento han cobrado gran importancia en los últimos años debido a que resultan adecuadas para la implementación de amplificadores y láseres de fibra óptica. El uso de este tipo de estructura de fibra óptica ha permitido escalar el nivel de potencia obtenible, que compite y en muchos casos supera a otros tipos de láseres, como los de estado sólido. Las altas potencias en este tipo de láseres son posibles gracias a que pueden utilizarse diodos láser de bombeo multimodales e inclusive barras de diodos láser. La eficiencia del acoplamiento del bombeo depende de las dimensiones de la estructura de doble recubrimiento y de la apertura numérica y por supuesto de las dimensiones del emisor del diodo láser de bombeo. Por otro lado, las barras de diodos láser tienen un área de emisión mayor que los simples diodos láser multimodales, por lo cual es necesario utilizar fibras de doble recubrimiento con dimensiones de hasta 400 μm, las cuales en general tienen un área modal grande para el núcleo monomodal. La ventaja de utilizar barras de diodos láser es que el precio por Watt generado es menor, aunque requieren de sistemas de enfriamiento de mayor capacidad y fuentes de corriente constante de más de 40 A. Así, la implementación de un amplificador o láser de fibra de doble recubrimiento bombeada por barras de diodos láser requiere la solución de varios problemas de ingeniería como son el control de temperatura, la alimentación con corriente constante y el acoplamiento de luz usando complicados sistemas de lentes, en el caso en que la fibra es bombeada frontalmente.