Control de fase de interferómetro en fibra óptica multi-núcleo utilizando FPGA.

Abstract

Las aplicaciones del interferómetro llegan a campos como la mecánica, biología, astronomía y comunicaciones, estos dispositivos son altamente sensibles a las alteraciones físicas del medio, las cuales generan el poco deseado ruido de fase. En el presente trabajo se aborda el desarrollo y validación de un algoritmo de control para un interferómetro Mach-Zehnder de cuatro brazos, el que se basa en fibra óptica multi-núcleo y está emplazado en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Concepción. El algoritmo de control busca estabilizar las fluctuaciones en la intensidad de salida requeridas por el sistema de una manera rápida, sencilla y eficiente. Este trabajo se comenzó con el estudio de la planta a controlar y la toma de muestras de los parámetros relevantes para comprender su funcionamiento, para luego pasar a la revisión de algoritmos de optimización multiparámetro y su debido uso en el abordaje de la problemática a solucionar. Una vez adaptado el algoritmo de Powell para esta implementación, se probó su funcionamiento al momento de controlar el sistema mediante simulación en software y en hardware, para luego contrastar dichos resultados. Esto mostró una similitud relevante entre ambos procedimientos, logrando validar el funcionamiento del algoritmo presentado en este trabajo. Finalmente, se presenta el uso de recursos de la implementación en hardware de este controlador, simulado sobre una tarjeta de desarrollo Zybo Z7-20, la cual contiene un FPGA Zynq™-7000 de Xilinx.