@phdthesis{10902/17094, year = {2019}, month = {10}, url = {http://hdl.handle.net/10902/17094}, abstract = {En este trabajo, se han analizado y estudiado los parámetros óptimos que debe tener una fuente de luz de fibra óptica para cumplir con las exigencias necesarias en la obtención de imágenes de microscopía basada en la dispersión Raman coherente anti-Stokes (CARS en inglés Coherent anti-Stokes Raman Scattering), contribuyendo así al desarrollo de este tipo de láseres construidos íntegramente en fibra. El primer escenario que contempla esta tesis a nivel experimental, es la generación de un láser en régimen pulsado de picosegundos con una tasa de repetición de unos pocos MHz mediante la técnica de bloqueo de modo pasivo. Esta fuente basada en iterbio puede alcanzar potencias de pico de varios kW previa amplificación de los pulsos, y ha servido como base para generar el láser semilla utilizado para bombear una fibra microestructura con el objetivo de excitar la mezcla de cuatro ondas (FWM en inglés Four Wave Mixing) como efecto no lineal de conversión paramétrica en frecuencia. Este proceso de conversión permite la generación de componentes espectrales con una diferencia frecuencial equivalente a la resonancia Raman de un cierto tipo de enlaces moleculares, excitando de esta manera el proceso CARS mediante su aplicación sobre una muestra biológica en un microscopio. Dentro del contexto de fuentes pulsadas, se ha desarrollado también una fuente de solitones como mecanismo de generación de pulsos ultracortos. Como antesala a la consecución de una fuente láser de fibra basada en FWM para CARS, se ha realizado el análisis mediante simulación de los parámetros de diferentes fibras microestructuradas como método de selección de una fibra comercial adecuada para trabajar en la región de interés. Para finalizar, se han desarrollado diferentes configuraciones de una estructura láser para su aplicación en microscopía CARS, culminando el desarrollo experimental con una fuente sintonizable en un rango de 40 nm y una potencia de pico que ronda los 5 kW, ideal para la conversión en frecuencia mediante FWM en la fibra microestructurada. La capacidad de sintonización de la fuente también se extiende a las bandas paramétricas generadas en dicha fibra, permitiendo variar la diferencia frecuencial entre las componentes espectrales y, por lo tanto, la resonancia Raman de interés.}, organization = {Los siguientes proyectos y becas han contribuido a la consecución del trabajo de investigación realizado en esta tesis doctoral:  Sensores para la seguridad y protección (SENSA) (TEC2016-76021-C2-2-R) financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología de España.  Sensores de Fibra Óptica para Seguridad y Protección (FOS4) (TEC2013-47264-C2-1-R) financiado por el programa estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación (Ministerio de Economía y Competitividad)  Ciencia y Tecnologías para Sensores Fotónicos (SEFO) financiado por la Universidad de Cantabria.  Generación de conocimiento y técnica en Sensores basados en luz (SeBaL) financiado por la Fundación Leonardo Torres Quevedo.  Beca de Formación de Profesorado Universitario (FPU14/02196) financiada por el ministerio de Educación y Cultura de España. Por su grado de implicación y participación en estos proyectos, el autor quiere reconocer las contribuciones aportadas por el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria, especialmente a sus directores de tesis José Miguel López Higuera y Mª Ángeles Quintela Incera. Además, un reconocimiento especial a Eusebio Real Peña, David Pallarés Aldeiturriaga, Antonio Quintela Incera, Jesús Mirapeix Serrano y Olga Mª Conde Portilla por los diferentes aportes realizados en los trabajos que contribuyen al desarrollo de esta tesis. La calidad alcanzada en este trabajo de tesis también se debe en gran parte a las colaboraciones llevadas a cabo entre el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria y distintas entidades del ámbito universitario y empresarial. Por un lado, la colaboración con el Grupo de Comunicaciones Óptica de la Universidad Pública de Navarra liderado por el catedrático Manuel López Amo, especialmente con el Dr. Daniel Leandro González y la Dra. Rosa Ana Pérez Herrera, mediante el desarrollo y caracterización de fuentes de luz pulsadas de fibra óptica. Por otra parte, una colaboración muy importante con la empresa valenciana FYLA Láser S.L. liderada por el Dr. Pere Pérez Millán, una de las empresas referentes en España en el desarrollo de fuentes de supercontinuo, con la que se han obtenido innumerables contribuciones en la consecución de los diferentes objetivos de la tesis.}, title = {Contribuciones al desarrollo de láseres bi-línea de fibra óptica para espectroscopía coherente anti-Stokes de la dispersión Raman (CARS)}, author = {Aporta Litago, Iñaki}, }