Development of passive and active networks for wavelength-division-multiplexing of photonic sensors

Resumen

A pesar del gran desarrollo experimentado por los sensores de fibra óptica en la última década, su comercialización masiva se ha visto frenada por el mayor coste de estos dispositivos frente a los sensores electrónicos convencionales. Con el fin de hacer esta tecnología económicamente competitiva es vital conseguir que un número elevado de transductores, de bajo coste potencial, comportan equipos terminales costosos. A lo largo de este trabajo se presentan diversas redes de sensores fotónicos con multiplexación en longitud de onda, cuyo objetivo es soportar un gran número de sensores, solventando las limitaciones impuestas por parámetros tales como la diafonía entre sensores, las pérdidas de potencia en la estructura de distribución y la degradación de calidad de las señales detectadas. Para ello se han seguido varias líneas de actuación, incluyendo redes tanto pasivas como activas, así como sistemas láser, y redes con referenciación de potencia. En el campo de las redes pasivas, se han propuesto y demostrado sistemas con estructura de distribución de bajas pérdidas mediante el uso de multiplexores de fibra fusionada, que permiten mejorar el balance de potencia de las redes obtenidas. En cuanto a las redes activas, se han desarrollado topologías en bus con amplificación óptica distribuida, que mejoran el balance de potencias y consiguen una buena ecualización de la potencia de los distintos sensores. También se demuestran las ventajas de la utilización de fuentes láser con emisión en múltiples longitudes de onda a la hora de mejorar la potencia en las redes de multiplexación de sensores, a la par que se recorta el coste asociado a fuentes láser sintonizables o a varios láseres fijos. En lo relativo a las redes con referenciación en potencia, se ha desarrollado y demostrado una nueva técnica de referenciación, basada en la conversión de las variaciones de potencia óptica en variaciones de fase eléctr