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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1463| Interferómetros de fibra óptica con barrido en longitud de onda como sensores de alta sensibilidad Fiber optic interferometer with swpet wavelenght as high sensibility sensors. | |
| Rodolfo Cortés Martínez | |
| Anatoly Khomenko | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Sensores de fibra óptica, Interferometría de baja coherencia, Mediciones de temperatura, Doble refracción, Fibra óptica birrefringente | |
| El objetivo principal de esta tesis es la construcción y estudio de sensores de temperatura de fibra óptica de alta precisión usando técnicas interferométricas de baja coherencia. Dos configuraciones de sensores fueron usadas para el estudio experimental, los cuales implementan los interferómetros de Mach-Zehnder y Sagnac. En ambos casos el elemento de detección fue una fibra óptica birrefringente y el sensado de temperatura estuvo basada en el monitoreado de la birrefringencia de la fibra por una técnica interferométrica con barrido en longitud de onda. Para la fabricación del interferómetro de Mach-Zehnder incorporado en línea en la fibra, un nuevo tipo de acopladores de modo de polarización ha sido desarrollado. El procedimiento para su fabricación es simple: una empalmadora de fibras ópticas es empleada, no obstante, el procedimiento no incluye el clivaje de la fibra, permitiendo evitar un alineamiento preciso de la fibra birrefringente. El acoplamiento del modo de polarización es producido por una sección corta de fibra birrefringente, donde dos elementos de tensión de la fibra moño de corbata forma una estructura espiral. El sensor de temperatura con interferó- metro de Sagnac fue construido por empalme de una fibra birrefringente entre los puertos de del acoplador de fibra insensible a la polarización. El interferómetro fue ajustado torciendo la fibra birrefringente que permite obtener una modulación del espectro de salida cercana al 100%. Los sensores con interferómetros de lazo muestran la inmunidad a fluctuaciones de la intensidad de la luz y son independientes de la polarización. Un método de alta exactitud para el procesamiento de los datos fue desarrollado, el cual fue empleado para ambas configuraciones sin modificaciones. Este nuevo método de procesamiento junto con la metodología de gran exactitud de la calibración y caracterización ha permitido mostrar experimentalmente una resolución de la temperatura de 3x10-3 oC para un amplio intervalo de temperatura. Como parte de este trabajo de tesis, un nuevo método para la caracterización de fibras ópticas ha sido desarrollado, a saber el método para medir la birrefringencia ultra baja birrefringencia en fibras ópticas. Este nos permite medir la birrefringencia de 4x10-6 – 1.25x10-8, el cual corresponde a un intervalo de la longitud de batido de la polarización de 0.25 – 80 m. The main objective of this thesis, is the study and construction of two fiber optic sensors using two interferometric configurations such as Mach-Zehnder and Sagnac to measure temperature. Both experimental set-ups use a birefringent fiber optic as the sensitive element. To incorporate a Mach-Zehnder interferometer in-line, a polarization-mode spiral coupler is employed. This kind of coupler allows the mixing of the polarization modes. Its physical structure is similar to a spiral. To fabricate this coupler we use a splicer machine. The Sagnac interferometer was implemented experimentally to measure temperature. In this case, the birefringent fiber optic was joined to directional coupler outputs with the principal axis rotated 90o . We realize measurements of temperature in an interval of 100oC. Furthermore, in this project we propose a new processing signal technique for the experimental spectrum obtained, which is based on the absolute phase. With this method the information about the physical parameter contained in a cosine term is calculated directly from the output spectrum, without using the input spectrum of the source. Finally, in order to determine the accuracy for both sensors, we realize measurements at room temperature, obtaining accuracy about 3x10-3. A comparison of both interferometers shows that, in this case, the configuration of Sagnac can be implemented without any polarization components. | |
| CICESE | |
| 2000 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Cortés Martínez,R.2000.Interferómetros de fibra óptica con barrido en longitud de onda como sensores de alta sensibilidad.Tesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada,Baja California.140 pp. | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 136721.pdf | Versión completa de la tesis | 5.77 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |