sistema para interrogaÃ§Ã£o de redes de bragg utilizando ... - UTFPR

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LISTA DE TABELAS 1 Características das DTGs utilizadas no sistema de interrogação.................................. 48 2 Tempo na fotodetecção do pico de 3 redes interrogadas para a mesma variação de temperatura ambiente nas redes e no sistema de varredura........................................... 79 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ASE - Amplified Spontaneous Emission (amplificação por emissão espontânea) BGS - Bragg Grating Sensor (Sensor baseado em rede de Bragg) DFB - Distributed Feedback (realimentação distribuída) DTG - Draw-Tower Grating (rede gravada na torre de puxamento da fibra) EDF - Erbium-Doped Fiber (fibra dopada com Érbio) EDFL - Erbium-Doped Fiber Laser (laser a fibra dopada com Érbio) ELED - Edge Light-emiting Diode (diodo de emissão de borda) FBG - Fiber Bragg Grating (Rede de Bragg em fibra óptica) FSR - Free Spectral Range (faixa espectral livre) FWHM - Full Width at Half Maximum (largura a meia altura da amplitude máxima) IMG - Index Matching Gel (gel casador de índice) OPD - Optical Path Difference (diferença de caminho óptico) OSA - Optical Spectrum Analyzer (analisador de espectros ópticos) OTDR - Optical Time-domain Reflectometry (reflectometria óptica por divisão do tempo) PZT - Lead Zirconium Titanate - Pb(Zr,Ti)O 3 (transdutor piezoelétrico de Titanato Zirconato de Chumbo) RMS - Root Mean Square (média quadrática) SNR - Signal-to-Noise Ratio (relação sinal-ruído) TDM - Time-division Multiplexing (multiplexação por divisão do tempo) TFBG - Tunable Fiber Bragg Grating (rede de Bragg sintonizável) TTL - Transistor-transistor Logic (lógica digital) WDM - Wavelength-division Multiplexing (multiplexação por divisão de comprimento de onda) x
RESUMO Este trabalho descreve sistemas para interrogação de redes de Bragg multiplexadas, através de varredura espectral do sinal produzido por um laser a fibra dopada com Érbio com cavidade linear. A sintonia do laser é obtida pela tração da rede de Bragg que atua como um dos refletores da cavidade. O sistema mecânico de tração consiste em um atuador piezoelétrico sobre o qual a rede é colada e que também promove a varredura em comprimento de onda do sinal laser. O resultado da convolução do sinal laser com os espectros de reflexão das redes sensoras é fotodetectado e processado por filtros digitais. Obtém-se assim uma representação elétrica e temporal do sinal óptico que é uma boa aproximação dos espectros interrogados. Através da utilização de duas redes de Bragg de alta resistência o sistema é capaz de dobrar a faixa espectral de interrogação, operando numa configuração híbrida de multiplexação em comprimento de onda (WDM) e divisão no tempo (TDM). As principais limitações do sistema, como as oscilações de relaxação do laser, efeito da temperatura e faixa de varredura são investigadas, com intuito de apontar os fatores que podem ser alterados futuramente para a melhoria do sistema. Palavras-chave: Redes de Bragg em fibra óptica; sensores ópticos; técnicas de interrogação, laser sintonizável, laser a fibra dopada com Érbio; atuador piezoelétrico. xi
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