[en] In recent years, the potential of forward Brillouin scattering (FBS) in optical fibers has been widely recognized in the fields of sensing and characterization. A large number of the acoustic resonances responsible for this interaction can be excited in fibers by optical electrostriction using intense light pulses. However, a significant challenge in the systematic implementation of FBS is the non-trivial measurement of the interaction. Conventional phase modulation of a probe wave requires long fiber sections, leading to poor axial resolution and low quality factors of the acoustic resonances. To overcome this limitation, novel techniques for efficient and high-resolution detection and characterization of FBS signals are required.This thesis aims to develop new techniques for FBS detection and characterization of transverse acoustic modes. These techniques are based on pump and probe schemes that convert the elastic modulation generated by the acoustic resonances into optical power modulation. The techniques consist of fiber gratings inscribed in the core of the fiber and optical whispering gallery modes, which resonate near the fiber's surface. The different responses obtained in each case are supported by a theoretical description of the excitation and detection of FBS by light pulses.By employing the developed FBS detection methods, this work shows novel applications of FBS. By combining the characteristics of different families of acoustic resonances, the sensing and fiber characterization capabilities of FBS are greatly enhanced. Specifically, we demonstrate simultaneous sensing of strain and temperature sensor based on the distinct sensitivity of radial and torsional-radial resonances to changes in these magnitudes. Additionally, we propose a method for accurately measuring the Poisson's ratio in optical fibers based on frequency measurements of acoustic modes, without the need for length measurements, thereby reducing the relative error in the measurement.

[es] En los últimos años, se ha reconocido ampliamente el potencial de la dispersión Brillouin hacia adelante (FBS, por sus siglas en inglés) en fibras ópticas en los campos de sensado y caracterización de fibras. Las resonancias acústicas responsables de esta interacción pueden ser excitadas en las fibras mediante electrostricción utilizando pulsos de luz intensa. Sin embargo, un desafío importante en la implementación sistemática de FBS es la detección no trivial de esta interacción. Normalmente, la modulación de fase de una onda de prueba por este tipo de resonancias requiere largas secciones de fibra, lo que lleva a una baja resolución axial y bajos factores de calidad de las resonancias acústicas. Para superar esta limitación, son necesarias nuevas técnicas para la detección y caracterización eficiente y de alta resolución de las señales de FBS. Esta tesis tiene como objetivo desarrollar nuevas técnicas para la detección de FBS y la caracterización de modos acústicos transversales. Estas técnicas se basan en configuraciones de bombeo y prueba, que convierten la modulación elástica generada por las resonancias acústicas en modulación de potencia óptica. Las técnicas consisten en redes de difracción inscritas en el núcleo de la fibra y "whispering-gallery modes" ópticos, que resuenan cerca de la superficie de la fibra. Las diferentes respuestas obtenidas en cada caso están respaldadas por una descripción teórica de la excitación y detección de FBS mediante pulsos de luz. Al emplear los métodos de detección de FBS desarrollados, este trabajo demuestra nuevas aplicaciones para FBS. Al combinar las características de diferentes familias de resonancias acústicas, se mejoran significativamente las capacidades de detección y caracterización de la fibra. En concreto, demostramos la detección simultánea de deformación y temperatura basada en la distinta sensibilidad de las resonancias radiales y torsionales-radiales a los cambios en estas magnitudes. Además, proponemos un método para medir con precisión el coeficiente de Poisson en fibras ópticas basado en mediciones de frecuencia de modos acústicos, sin necesidad de mediciones de longitud, lo que reduce el error relativo en la medición.