RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Sensores Brillouin de alcance extendido
A1 López Gil, Alexia Inés
K1 Detectores ópticos
K1 Stimulated Brillouin Scattering (SBS)
K1 BOTDA
K1 Electrónica
K1 Electronics
AB Los sensores de fibra ópticahan sido objeto de investigación en los últimosaños y se han desarrollado un gran número de esquemas de sensores para medirremotamente cualquier parámetro físico y químico. Algunas de sus propiedades,tales como su pequeño tamaño, su bajo coste y la ausencia de interferenciaelectromagnética hacen de los sensores de fibra competitivos con respecto a otrastecnologías. Además, la tecnología de fibra óptica ofrece la oportunidad de medirlos parámetros de interés de forma remota (una única fibra óptica puede remplazara un gran número de sensores discretos). Esta característica puede permitirreducir el coste y la complejidad de un sistema sensor, cuando se necesitan ungran número de puntos de medida. Cuando se tienen que monitorizar grandesestructuras,como puentes, túneles, presas... son interesantes los sensoresdistribuidos.Este trabajo se centra en los sensores distribuidosde fibrabasados en elfenómeno de Scattering Brillouin Estimulado (SBS-Stimulated Brillouin Scattering). Entre las diferentes tecnologías, los basados en SBS han atraído elinterés de investigaciones debido a su capacidad para medir temperatura y tensiónsobre largas distancias y con alta precisión y resolución espacial. El efecto SBS semanifiesta como una transferencia de potenciaentre dos ondas de luz separadas enfrecuencia y que viajan por la fibra óptica de manera contra-propagante. Siempreque la diferencia en frecuencia entre las dos bandas coincida con una frecuenciade resonancia característica de la fibra (llamado desplazamiento en frecuenciaBrillouin), se produce una amplificación de la onda con la frecuencia más bajamientras se propaga. Como el desplazamiento de frecuencia Brillouin depende dealgunos parámetros medioambientales, tales como la temperatura y la tensión,estos parámetros pueden ser monitorizados midiendo el SBS.ElSBS presenta enrealidad dos bandas espectrales: la Stokes (ganancia), con una frecuencia menorque la onda incidente, y la anti-Stokes (perdidas), con frecuencia mayor.Dentro de los sensoresdistribuidos que emplean este tipo de ScatteringBrillouin existen dos técnicas diferentes, una trabaja en el dominio del tiempo yotra en el de la frecuencia. Este trabajo se enfoca a los del dominio del tiempo, que son conocidos comoAnálisis Óptico enel Dominio del Tiempo basado enBrillouin (BOTDA-Brillouin Optical Time Domain Analysis).Debido a la fuerte dependencia delSBScon la polarización, en los sensoresBOTDA es indispensable realizar algún tipo de aleatorización de polarización enalguna deestas dos ondas necesarias para que se produzca el fenómeno deScattering, o bien en el pulso de bombeo (la de menor frecuencia) o en la señal desonda (o en ambos). Normalmente se realiza usando sistemas dealeatorización/conmutación de polarización. Éstos, al ser mecánicos, suelen no sersuficientemente robustos. En este trabajo se propone un sistema completamentepasivo, sin partes móviles, que realiza la aleatorización de polarización en unBOTDA. Éste se basa en el uso de la detección balanceada entrelas bandasortogonalmente polarizadas Stokes y anti-Stokes de la señal de sonda. El montaje no requiere ser alineado y presenta un funcionamiento similar a un sensorBOTDA convencional.
YR 2014
FD 2014
LK http://hdl.handle.net/10017/27989
UL http://hdl.handle.net/10017/27989
LA spa
DS MINDS@UW
RD 18-abr-2024