La fibra óptica como sensor de variables físicas
Date
1996-10
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
Los sensores de fibra óptica representan una nueva rama de la ingeniería de la fibra óptica que se ha desarrollado rápidamente en los años recientes. Un sensor de fibra óptica es un modulador de la luz que pasa a través de ella, cuando se expone a cambios en el medio ambiente que se desea sensar. Además, la fibra óptica tiene una fuente como un diodo emisor de luz (LED) o láser en un extremo y un fotodetector al final de la fibra que registra los cambios.
Dividimos los sensores de fibra en dos tipos: la fibra como sensor (intrínseco), donde la fibra es por sí misma el elemento que sensa, y el sensor extrínseco, en el cual la fibra se usa sólo para llevar la señal desde un sensor separado.
Si usamos la fibra como sensor intrínseco, la medición interactúa directamente con la luz que viaja a través de la fibra. La luz resultante puede ser modificada en intensidad, fase o polarización.
Un sensor extrínseco involucra el uso de un sensor especial sensible al medio ambiente como temperatura, campo eléctrico y presión, donde el sensor modula la luz conducida por la fibra.
La modulación de intensidad es el método generalmente más utilizado y fácil de implementar. La modulación de fase es la más sensible y exacta si se usa en combinación con un interferómetro. La modulación por polarización es única, porque el estado de polarización de la luz a través de la fibra puede ser afectado por el medio ambiente que se desea sensar.
En el presente trabajo, se describe la modulación de intensidad y la modulación por polarización, los principios básicos de un sistema sensor de fibra óptica, así como los componentes esenciales y las técnicas de modulación óptica consideradas.
Adicionalmente, se describe la realización experimental de un sensor intrínseco de fibra óptica para detectar variaciones de presión en un intervalo entre 0 a 1000 gr fuerza y la caracterización de este, obteniéndose una alta linealidad (99%) en el intervalo de funcionamiento del sistema estudiado.