¿Qué es un Medidor de Longitud de Onda?
Un medidor de longitud de onda es un dispositivo dedicado a medir la longitud de onda de la luz.
En el sentido de que mide la longitud de onda de la luz, es casi sinónimo de analizador óptico de espectro, pero los medidores de longitud de onda suelen tener un rango dinámico de medición más estrecho y, por tanto, son más sensibles.
Los analizadores ópticos de espectro incorporan diversas funciones que los hacen versátiles, mientras que los medidores de longitud de onda se limitan a la función mínima de medición de la longitud de onda y, por tanto, tienen un precio más razonable.
Los resultados obtenidos con los medidores de longitud de onda son la longitud de onda de la luz en el vacío, y se desvían de la longitud de onda realmente observada en el aire en la cantidad del índice de refracción del aire (alrededor del 0,03%).
Usos de los Medidores de Longitud de Onda
Los medidores de longitud de onda se utilizan a menudo cuando se requiere una mayor precisión de la longitud de onda en la caracterización de componentes ópticos.
Por ejemplo, se utilizan para medir con precisión las características de longitud de onda de fuentes de luz con anchos de banda estrechos, como láseres y LED, o para evaluar las características de longitud de onda de la luz utilizada en comunicaciones por fibra óptica.
Muchos medidores de longitud de onda tienen un rango ajustado para medir la luz entre 1.000 y 1.800 nm, debido a que originalmente se utilizaban a menudo para medir la longitud de onda de la luz utilizada en las comunicaciones por fibra óptica.
Principio de los Medidores de Longitud de Onda
El principio de los medidores de longitud de onda es que utilizan la interferencia física de la luz, como los interferómetros de Fizeau y los interferómetros de Michelson, para medir las características de longitud de onda de la luz.
El interferómetro de Fizeau es un sistema óptico muy sencillo que consta de una lente colimadora, una placa de vidrio denominada plano de referencia y un espejo de medición.
La luz que incide en el interferómetro de Fizeau es colimada por la lente colimadora y luego se refleja parcialmente al pasar por el plano de referencia. La luz que atraviesa el plano de referencia se refleja en el espejo de medición e interfiere con la luz reflejada en el plano de referencia, formando un patrón en forma de franjas. Estas franjas de interferencia son exclusivas de la longitud de onda de la luz y de la diferencia de camino óptico de la luz que interfiere.
Como la distancia entre el plano de referencia y el espejo de medición (diferencia de camino óptico) es conocida, la longitud de onda puede calcularse a partir del patrón de franjas de interferencia. En el caso de la interferometría de Michelson, la luz incidente se divide en dos haces mediante un divisor de haces, y los cambios en la intensidad de la luz de interferencia se miden cambiando la diferencia de camino óptico de varias maneras. Mediante la transformación inversa de Fourier, se puede calcular el espectro (longitud de onda) de la luz.
Más Información sobre los Medidores de Longitud de Onda
1. Medidores de Longitud de Onda y Comunicaciones por Fibra Óptica
Los medidores de longitud de onda son ampliamente utilizados para mediciones ópticas para comunicaciones de fibra óptica, y la banda de 1.500 nm es la banda de longitud de onda más comúnmente utilizada para fibras ópticas, ya que tiene la menor cantidad de pérdida de luz durante la transmisión en fibras ópticas.
Sin embargo, en los últimos años, las redes de comunicación por fibra óptica se han saturado sólo con esta banda de longitud de onda, por lo que también se está desarrollando e implantando activamente el uso de las bandas de longitud de onda ópticas circundantes.
La multiplexación de longitudes de onda es una de las tecnologías esenciales para aumentar la capacidad de las comunicaciones por fibra óptica, y se requieren medidores de longitud de onda que tengan la capacidad de medir múltiples longitudes de onda simultáneamente y que tengan una resolución práctica en este caso. En este contexto, algunos fabricantes ofrecen hoy en día modelos que pueden medir simultáneamente múltiples longitudes de onda hasta un máximo de 1.024 longitudes de onda.
2. Distintas Aplicaciones de las Comunicaciones por Fibra Óptica
Los láseres semiconductores basados en sustratos semiconductores compuestos se utilizan ampliamente como fuentes de luz para las comunicaciones por fibra óptica, y existe la necesidad de modelos que puedan evaluar un número limitado de longitudes de onda individuales a muy alta velocidad para la inspección del proceso de fabricación previo a la oblea en las líneas de producción en masa de obleas semiconductoras y chips láser.
Asimismo, dado que la fuente de luz de los amplificadores de fibra óptica se encuentra en la banda de 900 nm, se están manejando modelos que puedan realizar mediciones hasta longitudes de onda ópticas inferiores a 1.000 nm.
Por otra parte, la tomografía de coherencia óptica, muy utilizada actualmente en el diagnóstico oftalmológico, utiliza longitudes de onda en las bandas de 800 nm y 1.050 nm, mientras que las aplicaciones de observación de la fluorescencia en biotecnología se realizan principalmente en luz visible, por lo que también se dispone de modelos capaces de manejar longitudes de onda en las bandas de 300 nm a 1.200 nm. Algunos modelos están disponibles para aplicaciones en la banda de 300 nm a 1.200 nm. Modelos compatibles con CW y CW.
3. Modelos Compatibles con Fuentes de Luz de Onda Continua y Pulsada
En las aplicaciones láser, hay casos en los que se utiliza la oscilación láser CW y casos en los que se utiliza una fuente de luz pulsada de alta velocidad, como 1 KHz.
Algunos modelos de gama alta son capaces de manejar ambos, mientras que algunos medidores de longitud de onda sólo manejan aplicaciones en operación CW, por lo que es importante comprobar las especificaciones cuidadosamente.