Responsáveis pelo Projecto Paulo Caldas Joel Carvalho. Caldas das Taipas Lixa Condes de Resende Cavaleiros Sertã Amarante

Transcrição

1 Sensor de Temperatura usando Redes de Bragg Responsáveis pelo Projecto Paulo Caldas Joel Carvalho Ana Sílvia Caldas das Taipas Artur Sousa Lixa Catarina Gonçalves Condes de Resende Joana Fragoso Cavaleiros João Pedro Sertã João Granja Amarante Esc. Sec. Esc. Sec. da Esc. Sec. Esc. Sec. de Macedo de Esc. Sec. da Esc. Sec. Carlos

2 Sumário Introdução Objectivos do trabalho O nosso projecto Conclusão 2

3 Introdução As fibras ópticas têm um papel fundamental nas telecomunicações permitindo elevadas taxas de transmissão de informação. As suas principais características são: tamanho e peso reduzidos, imunidade a interferências electromagnéticas e elevada capacidade de transmissão de informação. Fazendo uso das características das fibras surgiram vários tipos de sensores ópticos para medição de parâmetros físicos (temperatura, deformação, ), químicos (oxigénio, ) e biológicos (anti-corpos, enzimas, ). 3

4 Objectivos Compreensão dos conceitos: Propagação da luz na fibra óptica Fontes ópticas e fotodetectores Filtros ópticos Redes de Bragg - FBG Redes de período longo LPG Outros componentes ópticos Analisador de espectros ópticos - OSA Sensor de temperatura usando Redes de Bragg 4

5 Propagação da luz na fibra óptica 5

6 Propagação da luz na fibra óptica Lei de Snell (Princípio da Reflexão Total) Propagação de um feixe de luz numa fibra óptica do tipo monomodo 6

7 Fontes Ópticas e Fotodectores Fonte de Espectro Largo Laser Multimetro Óptico (escolha adequada do fotodetector) 7

8 Filtros Ópticos Redes de Bragg Λ 8

9 Filtros Ópticos Redes de Período Longo 9

10 Outros componentes ópticos Acoplador Óptico Circulador Óptico 10

11 Analisador de Espectros ópticos ,1 Fonte de espectro largo Circulador óptico Analisador de espectros óptico Rede de Bragg em fibra Disco de aquecimento C o m p rim e n to d e o n d a (n m ) , , , , , , , , T e m p e ra tu ra (º C ) 11

12 ,9 Fonte de espectro largo Circulador óptico Rede de Bragg em fibra Disco de aquecimento C o m p rim e n to d e O n d a (n m ) , , , , , , , , ,0 Acoplador óptico , , T e m p e ra tu ra (º C ) Rede de período longo T = f( P ) P = P2 - P1 T e m p e ra tu ra (ºC ) Fotodetector 1 Fotodetector , , , , , , , , ,6 0 P 1 P P o tê n c ia Ó p tic a (n W ) 12

13 Conclusões A temperatura pode ser medida usando sistemas ópticos. As LPGs são óptimos meios de interrogar o espectro reflectido pelas redes de Bragg; A conjugação de ambas as tecnologias permitiu, no nosso projecto, determinar a temperatura em função da potência óptica; Este tipo de arquitecturas permite-nos ainda inferir as mais variadas grandezas físicas (temperatura, deformação, índices de refracção e curvatura) com recurso a sistemas simples, baratos e eficientes. 13

14 Agradecimentos À Faculdade de Ciências da Universidade do Porto Aos nossos professores Ao Paulo Caldas, ao Joel Carvalho e ao Prof. Paulo Marques... Ao Exército português (á sua corneta e WCs virtuais) À Vértico (sobretudo pelo jogo do capuchinho vermelho) À Cantina dos SASUP (e à simpatia do cozinheiro) 14

15 Obrigado! 15