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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/465| Desarrollo de un refractómetro de fibra óptica con rejillas de Bragg Development of a fiber optics refractometer based on fiber Bragg gratings. | |
| José Guadalupe Palomares Mendoza | |
| Mikhai Shlyagin | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Refractómetro,Rejillas de Bragg,Campo Evanescente | |
| En años recientes ha crecido el interés por desarrollar refractómetros en fibra óptica. Este interés se debe a que los refractómetros de fibra óptica pueden tener, potencialmente, muchas ventajas sobre los refractómetros tradicionales que usan primas de alta calidad con estabilización de temperatura. La medición precisa del índice de refracción es importante en muchas aplicaciones científicas, médicas e industriales. Es este trabajo se desarrolló un estudio bibliográfico de los distintos métodos y aparatos desarrollados para mediciones del índice de refracción, incluyendo refractómetros de fibra óptica basados en reflexión de Fresnel, resonancia de plasmones superficiales, en la interacción del campo evanescente de los modos guiados con sustancias en contacto con el exterior de la fibra. Cambios en la constante de propagación efectiva del modo inducido por sustancias externas puede ser medida usando diferentes configuraciones interferométricas que incluyen FBG (rejillas de Bragg en fibra, por sus siglas en inglés), LPG (rejillas de periodo largo, por sus siglas en inglés) e interferómetros alineados a la fibra. En este trabajo para las mediciones del índice de refracción se empleó una configuración interferométrica original basada en tres rejillas de Bragg con acceso al campo evanescente del modo guiado por la fibra entre las dos últimas rejillas. Un interferómetro formado entre la primera y segunda rejillas fue usado para generar una señal de referencia para compensar inestabilidades del sistema de medición. Durante la realización de este trabajo, se desarrolló una técnica para accesar al campo evanescente del modo fundamental de fibra óptica estándar Corning SMF-28. Pulido mecánico de la cubierta de la fibra seguido de ahusado químico con monitoreo simultaneo en tiempo real de las amplitudes y fases de la señal proveyó resultados consistentes y repetibles. Como una fuente de luz utilizamos un diodo láser DFB con barrido en longitud de onda por modulación de temperatura. La influencia en las mediciones por baja repetitividad del barrido en longitud de onda fue compensada por un procesamiento adecuado de las señales empleando la señal del interferómetro de referencia. Los resultados experimentales indican que la sensibilidad del sensor se acerca a 100 rad/RIU y una resolución de 10–4 puede ser obtenida usando un ii aparato de interrogación simple y de bajo costo. Este refractómetro puede ser útil para monitorear pequeñas variaciones del índice de refracción en líquidos. In recent years, much research activity were demonstrated in development of fiberoptic refractometers. Such interest is because of fiber-optic refractometers can potentially possess many advantages over traditional bulk optics refractometers which use high quality prisms with temperature stabilization. Precise measuring of refractive index is important for many scientific, medical and industrial applications. In this work, a bibliographic study was performed on different methods and devices for refractive index measurements, including fiber optic refractometers based on Fresnel reflections, surface plasmon resonance, on interaction of evanescent field of the guided modes with external to fiber substances. Changes of the mode effective propagation constant induced by external substances can be measured using different interferometric configurations including Fiber Bragg gratings, Long Period gratings and two-beam in fiber interferometers. In this work, for refractive index mea uring we used an original interfemetric configuration based on three Fiber Bragg gratings with an access to the evanescent field of the guided mode in between two last gratings. An interferometer formed between the first and the second Bragg gratings was used to generate a reference signal for compensation of the measurement system instabilities. During realization of this work, a technique to provide an access to evanescent field of the fundamental mode of the standard Corning SMF-28 optical fiber was developed. Mechanical polishing of the fiber cladding following by chemical etching with simultaneous real-time monitoring of signal amplitudes and phases provided consistent and repeatable results. As the light source we used a DFB diode laser with wavelength sweeping by diode temperature modulation. Influence of low repeatability of wavelength sweeping on measurements were compensated by proper signal processing using signals from the reference interferometer. The experimental results indicate that the sensor sensitivity is approaching 100 rad/RIU and the resolution of 10 4 can be obtained using a simple and inexpensive interrogation apparatus. This refractometer can be useful for monitoring small variations of refractive index of liquid substances. | |
| CICESE | |
| 2011 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Palomares Mendoza, J.G.2011.Desarrollo de un refractómetro de fibra óptica con rejillas de Bragg.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 84 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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