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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.76.2012.tde-11012013-153241
Document
Auteur
Nom complet
André Orlandi de Oliveira
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2012
Directeur
Jury
Zilio, Sérgio Carlos (Président)
Borges, Ben Hur Viana
Fabris, Jose Luis
Titre en portugais
Sistema para medida simultânea de temperatura e deformação com redes de Bragg em 800 nm
Mots-clés en portugais
Fibras ópticas
Redes de Bragg
Sensor de temperatura e deformação
Resumé en portugais
Ao longo dos últimos anos, redes de Bragg em fibras ópticas (FBG, do inglês Fiber Bragg Gratings) vêm sendo frequentemente utilizadas como sensores de deformação e de temperatura. O problema da indistinguibilidade entre esses dois parâmetros físicos, presente durante medidas realizadas por esse tipo de sensor, tem sido bem resolvido com o uso de duas FBGs com comprimentos de onda distintos. Muito embora esse artifício tenha apresentado bons resultados, ele também oferece algumas desvantagens, sendo uma delas a necessidade de duas fontes de luz para diferentes comprimentos de onda. Em virtude disto, este trabalho apresenta um sistema capaz de realizar medidas de temperatura e deformação, simultaneamente, utilizando apenas uma fonte de luz. O método baseia-se na inscrição de duas redes de Bragg com comprimentos de onda próximos (no caso, 810 e 860 nm) na mesma posição da fibra óptica. Apesar de a separação entre os comprimentos de onda das FBGs ser aparentemente pequena (cerca de 50 nm), o sistema respondeu precisamente a variações de deformação e temperatura. Dessa forma, a utilização de apenas uma fonte de luz no sistema é corretamente justificada, uma vez que, com essa alteração, o custo do sistema é substancialmente reduzido. Ademais, o uso de comprimentos de onda em torno de 800 nm também barateia o sistema, pois os CCDs usados neste intervalo espectral são menos onerosos do que aqueles tradicionalmente usados em comprimentos de onda de comunicações ópticas (1,55 μm).
Titre en anglais
Simultaneous measurement of temperature and strain using fiber Bragg gratings written at 800 nm
Mots-clés en anglais
Fiber Bragg gratings
Optical fibers
Temperature and strain sensor
Resumé en anglais
In recent years, fiber Bragg gratings (FBGs) have been frequently used as strain and temperature sensors. Several studies have tackled the problem of distinguishing between these two physical parameters using a dual-wavelength sensor. Although these sensors have shown good results, they have a few drawbacks, one of them being the need for two light sources with different wavelengths. We present an approach for simultaneous strain and temperature sensing which uses only one light source. The method relies on writing FBGs with nearby wavelengths (for instance, at 810 and 860 nm) at the same section of the fiber. Even though the Bragg wavelengths are separated by just a few nanometers (about 50 nm), it is possible to accurately measure variations in strain and temperature. One of the major advantages of this approach is the use of a unique light source, what reduces substantially the system cost. Another advantage is the lower cost of array detectors at 800 nm when compared to those of telecom wavelengths (1,55 μm).
 
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Date de Publication
2013-01-15
 
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