Técnica de Interrogação de LPGs Auto- Referenciável por Análise Espectral

Abstract

Resumo -Este artigo apresenta o desenvolvimento de uma nova técnica de interrogação de sensores à fibra óptica baseados em redes de período longo (LPG). A técnica é um modelo matemático simples e robusto, que considera todos os parâmetros espectrais da LPG, como largura de banda, comprimento de onda de ressonância e profundidade de atenuação. A validação dessa técnica é feita por resultados experimentais obtidos de medidas do índice de refração, com erro relativo inferior a 0,15%. Foi verificada uma faixa dinâmica de operação para a obtenção do deslocamento do comprimento de onda de ressonância da LPG em torno de 18 nm. period grating (LPG). The technique is a simple and robust mathematical model, that considers all the LPG's spectral parameters, such as the bandwidth, the resonance wavelength, and the attenuation depth. The validation of this technique is done by experimental results obtained from measurements of the refractive index, with relative error less than 0.15%. A dynamic operating range to obtain the resonance wavelength shift of the LPG around 18 nm was verified. Palavras-Chave-Técnica de Interrogação, Redes de Período Longo (LPG), Índice de Refração. Abstract-This paper presents the development of a new interrogation technique for optical fiber sensors based on long

Técnica De Interrogação De Sensores Ópticos Baseados Em LPGS Por Análise Harmônica

“…CARNEIRO et al em [10] e XAVIER et al em [11,12] apresentaram uma técnica baseada num novo modelo matemático que considera todos os parâmetros espectrais do espectro de absorção da LPG nas equações das amplitudes dos dois primeiros harmônicos, sem dar à técnica uma aplicação específica. Em 2017, OLIVEIRA em [13] aprimorou a técnica apresentada em [10][11][12], na qual a interrogação era feita sem o conhecimento prévio da potência da fonte óptica, tornando assim a técnica autoreferenciável. Esse estudo apresentou uma aplicação para a técnica que determina o índice de refração da substância, na qual o sensor LPG estava submerso.…”

“…Esse estudo apresentou uma aplicação para a técnica que determina o índice de refração da substância, na qual o sensor LPG estava submerso. No modelo matemático utilizado em [10][11][12][13], a largura do espectro de absorção da LPG (FWHM -Full Width at Half Maximum) foi considerada constante. Entretanto, verificou-se que a FWHM varia em função do índice de refração da substância.…”

“…Entretanto, verificou-se que a FWHM varia em função do índice de refração da substância. Dessa forma, o fato de o modelo apresentado em [10][11][12][13] não considerar a variação da FWHM, resulta em um aumento do erro no valor do índice de refração obtido.…”

“…Outro importante avanço em relação aos estudos apresentados em [10][11][12][13] é o uso de um filtro sintonizável, baseado em interferômetro de Fabry-Pérot, como modulador de comprimento de onda. A introdução deste componente possibilitou o uso valores de amplitude de modulação de comprimento de onda maiores do que aqueles que haviam sido praticados nos estudos anteriores.…”

“…O presente artigo descreve uma evolução do modelo matemático publicado nos estudos [10][11][12][13] A LPG possui um espectro de absorção que se comporta como um filtro rejeita-banda [2], sintonizado num comprimento de onda de ressonância ! e com largura espectral de meia potência ∆ !…”