Nuevos esquemas de sensores puntuales de fibra óptica para la detección simultánea de múltiples parámetros

Abstract

Los sensores basados en fibra óptica han alcanzado una madurez en entornos industriales gracias a su mayor versatilidad y rendimiento frente a los sensores tradicionales, por lo que se han convertido en una alternativa viable y prometedora. Estos sensores tienen aplicaciones en sectores tan diversos como la salud, telecomunicaciones, seguridad, espaciales, aeronáuticas, entre otras, por lo tanto, los sensores de fibra óptica se han vuelto prácticamente indispensables para todas las ramas de la industria. De hecho, no hay área industrial que pueda prescindir de la medición, las pruebas, la supervisión o la automatización.En esta tesis se presenta como un compendio de artículos publicados. Su estructura consta de una primera sección de síntesis que incluye una introducción al tema de la investigación, la descripción del marco teórico y las herramientas metodológicas utilizadas para tal fin, la definición de la hipótesis y los objetivos que se persiguen. Así mismo un resumen y discusión de los resultados. En la segunda sección se presentan las conclusiones de la investigación realizada durante la tesis, así como las futuras líneas deinvestigación. Por último, en la tercera sección, se mencionan las contribuciones durante la tesis que incluyen una patente europea, trabajos presentados en congresos internacionales, tres artículos publicadosen revistas especializadas. Esto es lo que ha permitido presentar esta tesis como un compendio de artículos. La investigación descrita en esta tesis se divide en dos líneas, en ambas se explican en detalle el diseño, fabricación y prueba de cada sensor. En la primera, se explica el desarrollo de un sensor de índice de refracción con un gran rango de medición e independencia a la temperatura basado en un interferómetro Fabry Perot. Dicha investigación y sus resultados han dado lugar a una patente europea y a un artículo científico que se incluyen en el Artículo 1. En la segunda parte se describen dos sensores basados en fibras multi-núcleo fuertemente acopladas, MCF por sus siglas en inglés. Esta tecnología consiste en excitar y recombinar solo dos modos de luz en un segmento corto de fibra óptica MCF. El primer sensor es capaz de medir dos variables simultáneamente (temperatura e índice de refracción). El segundo sensor se basa en la inscripción de redes de Bragg en una fibra MCF, el cual tiene la capacidad de medir curvatura con independencia a la temperatura, con una aplicación en la monitorización de vibraciones (curvatura cíclica).